Файл: Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 240
Скачиваний: 3
Опоры с подшипниками из минералов (опоры на камнях) по зволяют значительно уменьшить момент трения и увеличить срок работы. Камни нашли широкое применение в часовых механизмах, измерительных приборах и т. д. В качестве материалов исполь зуется рубин, сапфир, искусственный корунд, агат.
В табл. 15.2 приведены различные формы часовых и приборных камней, используемые для цилиндрических опор и выпускаемые специализированными предприятиями. Сквозные отверстия во втул ках могут быть цилиндрические и нецилиндрические (с оливажем). Оливаж обеспечивает некоторое уменьшение влияния перекоса или несоосности в установке втулок на момент трения в опоре. Для лучшего удержания смазки с одной или с двух сторон неко торых типов втулок делаются специальные сферические углубле ния — масленки. Камни запрессовываются или завальцовываются
в |
металлические втулки или непосредственно |
в платы |
приборов. |
В качестве подшипников применяются специальные |
накладки, |
||
в |
которые упираются торцы валов и осей. |
|
|
|
Пластмассовые подшипники используются |
для электрической |
изоляции вала и для уменьшения потерь на трение. В качестве материалов в приборостроении применяются текстолит, капролон, фторопласт-4,тефлон и другие типы пластмасс; цапфы изготовляются из стали. Пластмассовые подшипники меньше нуждаются в смазке и в ряде случаев износ их меньше, чем у металлических. При вибрациях могут быть использованы амортизирующие свойства пластмассовых втулок. Однако по точности они уступают другим видам подшипников в связи с технологическими трудностями, воз никающими при точной обработке пластмасс. В случае примене ния пластмассовых подшипников необходимо учитывать влияние различных температур на свойства пластмасс, старение пластмасс, а также гигроскопичность их некоторых видов.
15.5. К О Н С Т Р У К Ц И И Ц И Л И Н Д Р И Ч Е С К И Х ОПОР
Конструкции опор разрабатываются в соответствии с требова ниями, предъявляемыми к прибору. Многообразие этих требова ний определило, как уже было сказано, многообразие конструкций опор. Рассмотрим несколько конструкций цилиндрических опор с трением скольжения, использованных в различных типах при боров.
На рис. 15.14 приведена конструкция цилиндрической опоры высокой точности, примененной в теодолите фирмы Цейсе. Ось корпуса / вращается во втулке 3, зажатой гайкой 2 в основании 6. Осевая нагрузка, направленная вниз, воспринимается подпят ником с шариком 7. От смещения оси вверх предохраняет специаль ный винт 5. Та же втулка 3 используется здесь как неподвижная цапфа при установке вращающегося лимба 4. В этом приборе вы сокая точность центрирования обеспечивается назначением жест ких допусков при обработке сопрягаемых цилиндрических поверх-
ностей, а также селективной сборкой. При диаметре оси 30 мм радиальный зазор в опоре не превышает 3 мкм. Рациональным выбором длины втулки устранена возможность перекосов оси сверх допустимой нормы.
В качестве примера цилиндрических направляющих обычной точности на рис. 15.15 приведен узел установки указательной стрелки центробежного тахометра. Движение чувствительного
Рис. 15.14
элемента через зубчатый сектор 1 передается шестерне 2, жестко связанной с указательной стрелкой 3. Ось стрелки установлена в двух цилиндрических подшипниках, выполненных в платах 4 и 5- Рабочая длина подшипников за счет фасок уменьшена по сравне нию с толщиной плат. Это необходимо для ограничения влияния несоосности отверстий в платах на момент трения в опорах. При необходимости уменьшить момент трения, возникающий от осевых усилий при контакте торцевых поверхностей А я Б, подшипники могут быть выполнены по варианту рис. 15.16. Здесь специальной формой поверхности В втулки обеспечивается наименьшее зна чение радиуса линии контакта вала и подшипника.
Для обеспечения быстросъемности какого-либо вала механизма часто применяются цилиндрические направляющие, в которых цапфы вала вставляются в пазы плат, причем контакт вала с под-
шипником может быть линейным (по типу опор на призмах) или по цилиндрическим поверхностям, если радиус дна паза соответ ствует радиусу цапфы. На рис. 15. 17 показана конструкция узла
Рис. 15.15 |
Рис. 15.16 |
установки приемной бобины одного из типов самописцев. В пазы плат / и 2 вставляется бобина 4 для намотки бумажной ленты. Пружинные защелки 3 и 5 препятствуют самопроизвольному вы ходу бобины из пазов плат.
5 |
4 |
J |
Рис. 15.17
Опоры с применением втулок из минералов применяются в кон трольно-измерительных и электроизмерительных приборах и в ча сах. На рис. 15.18 показана простая конструкция цилиндрической опоры на камнях, применяемая для установки осей колес в часо-
Рис. 15.21
опоры выполняют при этом роль направляющих поверхностей, ограничивающих радиальные перемещения вала по отношению к подшипнику. В точных опорах зазор между коническими поверх ностями не превышает 2—3 мкм.
При большой разнице температурных коэффициентов линей ного расширения материалов цапфы и подшипника изменение температуры может привести к заклиниванию цапфы в подшип нике. Во избежание заклинивания для цапфы и подшипника на значают материалы с близкими коэффициентами линейного рас
ширения, как то латунь—бронза или сталь—чугун. Такое сочетание ма териалов вполне оправданно, хотя
ипротиворечит традиционной ком-
KS^ZZZJ |
бинации |
сталь—бронза, |
выбираемой |
|||||
\ V Y |
в качестве |
антифрикционной пары. |
||||||
|
Конические опоры, |
|
воспринима |
|||||
|
ющие |
одностороннюю |
|
осевую |
на |
|||
|
грузку, |
применяются |
в |
астрономи |
||||
|
ческих, |
геодезических |
|
и |
других |
|||
|
оптико-механических приборах для |
|||||||
|
обеспечения точного центрирования |
|||||||
|
оси вращения. Осевой нагрузкой в |
|||||||
Рис. 15.23 |
перечисленных случаях |
|
является |
вес |
||||
прибора, |
|
достигающий |
довольно |
|||||
|
больших |
|
значений. |
|
|
|
|
|
При изготовлении конических |
опор |
обязательна |
притирка |
ко |
нических поверхностей. Хотя это удорожает конструкцию и нару шает взаимозаменяемость, в результате притирки существенно повышаются точность центрирования и несущая способность опоры, создаются возможности применения конических опор в качестве газо-водонепроницаемых соединений, устройств для обеспечения электрического контакта между подвижной и неподвижной ча стями опоры. Для облегчения притирки в ряде конструкций уда ляется средняя часть конической поверхности цапфы или подшип
ника, как это изображено, например, на рис. 15.23. |
|
|
Конусность варьируется |
в широких пределах от 1 : 100 до |
|
1 : 5 1131]. Уменьшение угла конуса способствует повышению |
точ |
|
ности центрирования, но приводит к увеличению трения. |
При |
|
угле конуса меньше угла |
трения затрудняется притирка |
из-за |
схватывания, появляется даже опасность задирания поверхностей при перекашивании вала относительно подшипника под действием момента, создаваемого нагрузкой (см. ниже). Однако так как эти трудности преодолимы, а точность центрирования при малой ко нусности существенно повышается, в оптико-механическом при боростроении находят применение опоры с углом конуса меньше угла трения.
На рис. 15.23 представлена простейшая конструкция опоры с одной конической цапфой. Осевые нагрузки в этой опоре воспри-