Файл: Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов.pdf

шариков т меньше, чем у шариков п, в чем можно удостовериться, используя планы скоростей, построенные на рис. 14.13, б. Поэтому в сепараторах под шарики т предусмотрены пазы овальной формы, что позволяет избежать скольжения шариков по сепаратору, воз­ никающего при круглой форме отверстий под шарики т.

На рис. 14.14 приведена конструкция датчика вибраций с цир­ кулирующими шариками (см. табл. 14.1, схема 13). При поступа­ тельном перемещении подвижной массы У в ее опорах возникает трение качения благодаря тому, что шарики 7 циркулируют в пазу,

Рис. 14.13

перекатываясь по стальной втулке 9 и стальному кольцу 6. Сталь­ ная втулка 9 жестко связана с полуосью 8. Корпус шариковой опоры состоит из двух половин 3 и 4, установленных во фланце 2, жестко связанном с корпусом датчика. Детали 3 и 4 изготовляются в двух вариантах: а) из пластмассы методом формовки (этот ва­ риант изображен на рисунке); б) из бронзы. В первом случае пазы для шариков получаются непосредственно при формовке, во вто­ ром детали 3 и 4 выполняются разъемными (посередине паза). Д л я точного совмещения деталей 3 и 4 они соединяются штифтами 5.

Роликовые направляющие с трением качения. Направляющие такого вида по сравнению с шариковыми направляющими позво­ ляют воспринять большие давления, но их точность большей частью ниже, чем у шариковых направляющих, а габариты больше. В качестве роликов часто применяются стандартные радиальные подшипники.

На рис. 14.15 изображены закрытого типа цилиндрические направляющие с роликами; конструкцией предусмотрено предохранение от проворачива­ ния. Такие направляющие при­ менены в измерительной голов­ ке оптического толщиномера. Измерительный стержень 1 пе­ ремещается в вертикальном направлении на восьми роли­ ках: потри ролика установлены в сечениях по А—А и два — в сечении по Б—Б. Отсчет про­ изводится с помощью микрос­ копа 2 по подвижной шкале 3, жестко соединенной с измери­ тельным стержнем.

На рис. 14.16 изображены направляющие подвижного сто­ ла мерительной машины фирмы Цейсе; направляющие — приз­ матические, закрытого типа, на роликах. Установка роликов на каретке позволила сократить ее длину по сравнению со] стани­ ной; увеличение длины станины в данном случае нельзя считать недостатком. Всего на каретке установлено семь роликов. На­ правляющие являются статиче­ ски неопределимой системой, но конструкция дает возможность регулировать установку каж­ дого из роликов.

На рис. 14.17 изображены устройства для регулировки установки роликов. Они позво­ ляют избежать излишнего за­ зора или натяга, которые могут появиться вследствие погреш­ ностей изготовления и установ­ ки роликов. Довольно широко распространена установка роли­ ка на цапфе В, эксцентричной относительно центрирующей цапфы- Г (рис. 14.17, а). При повороте валика с эксцентрич-

Рис. 14.17

В тех случаях, когда необходимо обеспечить постоянную вы­ борку зазоров, возникающих от износа деталей в процессе экс­ плуатации прибора, применяется установка подпружиненных ро­ ликов. Под действием пружины один из роликов поджимается к направляющей, при этом выбираются зазоры и обеспечивается тре­ буемый постоянный натяг в сопряжениях направляющей с роли­

женной на рис. 14.17, в, один из роликов установлен на коро­ мысле /, которое может качаться вокруг оси 2. Пружина 3 прижи­ мает ролик к поверхности D направляющей. На рис. 14.17, г при­ жим ролика 1 к цилиндрической направляющей 2 обеспечивается разворотом эксцентричной цапфы вокруг своей оси. Разворот цапфы производится пружиной 3 через коромысло 4. Применение подпружиненных роликов несколько усложняет конструкцию и прибегают к этому только при проектировании приборов повышен­ ной точности или в узлах с большим сроком службы при невозмож­ ности проведения дополнительных регулировок в процессе экс­ плуатации.

При малом ходе ползуна в случае необходимости уменьшения габаритов прибора вместо роликов могут быть установлены лишь секторы; неиспользуемые участки поверхности отбрасываются. Примером такой конструкции является датчик вибраций (рис. 14.18) с направляющими поступательного движения на сек­ торах, такой вид направляющих был предложен В. М. Алексее­ вым, В. Я. Северток, В. А. Шефовым.

Постоянный магнит 2 датчика запрессован в кольцах 3, выпол­ няющих роль полюсов магнита. В кольцах закреплены полуоси 4 из немагнитного материала. Постоянный магнит с полуосями и две пружины 13 образуют колебательную систему датчика, совершаю­ щую при вибрациях поступательные перемещения относительно корпуса 1. Д л я регистрации перемещения магнита используется индукционная катушка 5, помещенная в корпусе. По электриче­ ским сигналам, поступающим с этой катушки, можно судить о ха­ рактере движения подвижной части системы.

Направляющие описанного датчика позволяют уменьшить силу трения и величину застоя при изменении направления движения подвижной массы. Это достигается тем, что при поступательных перемещениях полуосей 4 возникает не трение скольжения, а тре-

ограничителей и устраняют опасность случайного проскальзы­ вания.

Направляющие с трением упругости. Преимущество напра­ вляющих с трением упругости — почти полное отсутствие сил трения. К недостаткам нужно отнести ограниченность вели­ чины хода и низкую виброустойчивость.

Отсутствие подвижных сопряжений в таких направ­ ляющих обеспечивает высо­ кие эксплуатационные каче­ ства: при сколь угодно про­ должительной работе детали не изнашиваются, смазка не требуется.

На рис. 14.19 изображен узел с направляющими из­ мерительного стержня микрокатора. Шток / жестко со­ единен с двумя стальными мембранами 2, установлен­ ными в корпусе 3. Дляуменьшения жесткости мембран в них сделаны кольцевые прорези. Поступательное пе­ ремещение штока обеспечи­ вается упругой деформацией мембран.

Другой пример примене­ ния направляющих с трением упругости (схема 17, табл.

14.1) — прибор для определе­

ния микротвердости (рис. 14.20). Нажимной шток 4

перемещается в вертикальной

плоскости на двух плоских пружинах /. Под действием заранее установленного груза 5 алмазный наконечник 6 оставляет отпеча­ ток на исследуемом образце 7. Для подъема штока служат арре­ тир 3 и рукоятка 2. Для замера отпечатка здесь же установлен микроскоп 8 с измерительной сеткой.

Применение двойного пружинного параллелограмма (схема 18) позволяет добиться того, что перемещения объекта будут проис­ ходить в одной плоскости; кроме того, продольные перемещения объекта не будут сопровождаться поперечным сдвигом.

Рис. 14.21

Представим, что движение сообщается только звеньям внутрен­ него параллелограмма и CD, EF занимают положения CXD и EXF. Звено СЕ, совершая криволинейное поступательное перемещение, займет положение СХЕХ, сместившись из плоскости Я , проведен­ ной через СЕ перпендикулярно плоскости чертежа. На рис. 14.21, б изображены звенья обоих параллелограммов в двух положениях. Вначале звенья занимают положения 0хАВ02 и CXDFEX (изобра­ жены пунктиром). Пусть теперь движение сообщается только звеньям внешнего параллелограмма. Звенья внутреннего паралле­

На рис. 14.21, в изображена схема двойного пружинного парал­ лелограмма, с помощью которого столик СЕ совершает перемеще­ ния в одной плоскости. Звенья CD, EF, ОхА и 02В — четыре оди­ наковые по своим размерам пружины. Пунктиром на рисунке изоб­ ражены положения звеньев после перемещения столика на вели­ чину 2s. В целях повышения точности работы столика перемеще­ ния звеньев СЕ и А В связаны между собой кинематически. Такие направляющие нашли применение в микроскопах МИРЭ, МИГЭ и МПЭ, выпускаемых ЛОМО, где они используются для переме­ щения объектива. С помощью таких направляющих достигаются сохранение точности фокусировки и отсутствие поперечных сме­ щений объектива при его продольных перемещениях. Уход из плоскости перемещения столика составляет 0,3ц. на длине в 50 мм. Рекомендации по проектированию столика с двойным пружинным параллелограммом и обеспечению точности его работы были раз­ работаны И. М. Долинским [27].

совпадать с соответствующими плоскостями брусьев / и 2 или, по крайней мере, быть параллельны им; г) плоскости С, Е, D и F брусьев должны быть параллельны друг другу и перпендикулярны