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

Для обеспечения отмеченных требований целесообразно сначала

убрусьев 1, 2 и крепежных планок 3, 4, 5, 6 шлифовать при одной установке плоскости Р и В (рис. 14.22, б), а затем плоскости А и S. Перед шлифованием плоскостей С, D, Е и F брусьев / и 2 собрать

их в один пакет со вспомогательным брусом 7 толщиной h (рис. 14.22, в), а затем шлифовать так, чтобы выдержать требова­ ние «г».

Припуск для обработки

Наиболее часто встречается сочетание материалов сталь— бронза. При невысоких требованиях к износостойкости и стабиль­ ности сил трения выбор марки бронзы и стали, а также термообра­ ботка стальных деталей не имеет существенного значения. На пер­ вый план тогда выступают стоимость или дефицитность бронзы той или другой марки, сталь же применяется со средним содержанием углерода (например, стали 30, 40 или 45, ГОСТ 1050—60).

При проектировании направляющих с повышенными требова­ ниями к точности основное внимание уделяют характеристике тре­ ния данной пары материалов, так как плавность хода в первую очередь зависит от различия между коэффициентами трения при движении и покое. Подбору материалов в этом случае придается особое значение. Часто для объективной оценки той или иной ком­ бинации материалов приходится прибегать к эксперименту.

В направляющих с трением качения в качестве роликов при­ меняются, как правило, стандартные шарикоподшипники. В шари­ ковых направляющих используются покупные шарики, также изго­ товляемые на предприятиях подшипниковой промышленности. Поэтому материал приходится выбирать только для собственно на­ правляющих. В этом случае очень большое значение имеет твер­ дость рабочих поверхностей, и выбор материала определяется возможной для него термообработкой, целью которой является получение поверхностей с максимальной твердостью (HRC 5» 62). В зависимости от размеров и конфигурации деталей применяют сплошную закалку, поверхностную закалку с помощью токов вы­ сокой частоты, цементирование или азотирование.

Для направляющих с трением упругости чаще всего приме­ няется лента из стали 65Г (ГОСТ 1050—60) или 60С2 (ГОСТ 2283—69), или любой другой пружинящий материал. При проекти­ ровании направляющих такого вида производится расчет на проч­ ность и жесткость, в результате которого согласуются необходи­ мые деформации пружин, их размеры и допускаемые напряже­ ния.

14.3. ТОЧНОСТЬ Н А П Р А В Л Я Ю Щ И Х

Одной из первых работ, посвященных точности направляющих, явилась работа С. Т. Цуккермана [131 ] .

В зависимости от назначения направляющих к ним предъяв­ ляются следующие требования по точности: а) соблюдение переме­ щения в одной плоскости (это важно для сохранения фокусировки при перемещении объекта); б) сохранение параллельности самой себе некоторой прямой, выбранной на каретке; в) малая разность продольных перемещений для различных точек каретки; г) малая величина поперечных смещений. Погрешности направляющих возникают вследствие ошибок формы направляющих, зазоров в кинематической паре и упругих деформаций.

Направляющие кинематического типа. Конструктивная схема направляющих изображена на рис. 14.23, а. Определим погрешно­ сти положения объекта М, вызванные погрешностями формы ва­ ликов 1 к 2 и прогибом валика 1. Контакт каретки с валиками / и 2 происходит первоначально в точках А, Е, В, D и С. Представим, что в точке А возникает погрешность Д/ц формы валика 1 (рис. 14.24, а, б). Дл я того чтобы при такой погрешности ввести каретку в касание с валиками, поступим так:

б) для того чтобы каретка коснулась валика / и в точке В, сохранив касание с ним в точках А', Е и D, сообщим каретке пово­ роты вокруг осей z и х на углы Ayz и Аух;

а валика 2 в точке С.

Введем в рассмотрение систему координат х, у, z (рис. 14.23 и 14.24), ось у которой определяет направление прямолинейного дви­ жения каретки, а ось х проходит через точки А и Е; система х, у, z жестко связана с направляющим валиком 1. Обозначим через 2|3 угол между направляющими плоскостями каретки, а через а — угол, образуемый вектором касательной t с осью z. Из построений рис. 14.24, а следует, что а = р; однако для угла, образуемого касательной t с осью z, целесообразно ввести обозначение, отлич­ ное от Р; это позволит впоследствии распространить общие зависи­ мости на случай кинематических направляющих упрощенного вида.

Обозначим через As<B> смещение точки В каретки, вызванное поступательным перемещением каретки на величину Asn и пово­ ротами на углы Ауг и Аух. Вектор смещения As<B> точки В опре­ деляется уравнением