Файл: Лариков Е.А. Узлы и детали механизмов приборов. Основы теории и расчета.pdf

в-третьих, по своей форме, размерам, материалу и по другим показателям деталь должна хорошо согласовываться с возмож­ ностями изготовления ее в условиях современного производства.

Нельзя спроектировать деталь, не представляя как и из чего она может быть изготовлена, как следует ввести ее в свой узел и как будет работать она там в течение всего срока службы. Про­ ектирование деталей неотделимо от проектирования их узлов. То и другое является единым процессом, включающим и кон­ струирование. В результате расчета узла определяются только основные размеры его деталей, а все остальные элементы каждой из них приобретают конкретное выражение при конструировании.

Расчет и одновременно разработку узлов и деталей нужно рассматривать как начальный и главный этап процесса конструи­ рования, после которого или параллельно ему производят объеди­ нение узлов в более сложные сборочные единицы, пока не будет получено все устройство в целом. Конструирование продолжается,

в некотором, обычно ограниченном пространстве уже сконструи­ рованные узлы и отдельные части, связать их соответствующими

3. МЕХАНИЗМ И УЗЛЫ. ТРИ КЛАССА МЕХАНИЗМОВ

Название «механизм» широко распространено и представ­ ляется общепонятным. Обычно под «механизмом» понимают неко­ торое относительно несложное механическое устройство, которое каким-нибудь образом связывает между собой выходные и входные величины и воздействия, либо просто выполняет какую-то опера­ цию и таким образом работает.

Такое понимание просто, но оно мало определенно, а в функ­ циональном отношении его можно толковать довольно широко, так как некоторую связь выхода со входом воспроизводят очень многие и различные по сложности устройства машин, приборов и даже автоматических систем. Оно, вместе с тем, в известной мере повторяет определение узла или его алгоритмических сту­ пеней. Таким образом, названию «механизм» пока не придано ясное содержание, которое указывало бы на конкретный класс устройств, отличающихся от всех остальных своим назначением и функционально-конструктивными особенностями. В то же время, в приведенном выше толковании, хотя и не полно, но все же заключена некоторая основа, уточнив и дополнив которую, можно

Необходимость описания работы механизмал с помощью диф­ ференциального уравнения и погрешностных соотношений сле­ дует признать принципиальной или, во всяком случае, важной особенностью, т. е. такая необходимость требует иной методоло­ гии изучения -и анализа, отличной от той, что используется при рассмотрении 'узлов. Последнее во всех случаях резко отделяет механизмы от узлов, для которых составление дифференциальных уравнений либо невозможно, либо бессмысленно. Например, невозможно для опорного узла вращения указать входную и выходную величины, их функциональную связь, соответствующее дифференциальное уравнение и соотношения для подсчета воз­ можных погрешностей. Разумеется, какое-то уравнение и даже дифференциальное в отношении каких-то интересующих проек­ танта величин можно составить и использовать, он оно нужно не для описания преобразовательно-передаточных свойств, а для разыскания статических характеристик, таких как наиболее под­ ходящая вязкость смазки, наилучшая величина зазора между поверхностями цапфы и втулки, оптимальная длина опоры вдоль ее оси и т. д. Точно так же бессмысленно писать дифференциальное уравнение только для одной пары зубчатых колес, составляющих главный передаточный узел (рис. 4), без учета всех присоединен­ ных масс и сил, а если их учесть, то написанное уравнение ока­ жется дифференциальным уравнением механизма в целом, но не. его отдельного узла. В динамическом и в известной мере погрешностном отношении механический узел всегда растворяется в ме­ ханизме и теряет свою обособленность. Исключение составляютслучаи, когда механизм конструктивно полностью совпадает со своим главным узлом.

С другой стороны, при разработке конструкций узлов, входя­ щих в механизмы, нет необходимости в привлечении дифферен­ циальных уравнений, и это характерно для синтеза узлов. Раз­ меры деталей, в первую очередь, определяются нагрузками, на­ пряжениями и различными прочностными соотношениями, огра­ ничительными опытными факторами и конструктивно-технологи­ ческой приемлемостью, потребными точностями и условиями мини­ мизации ошибок, а также требованиями, вытекающими из функ­

из них могут быть получены только из анализа динамических особенностей проектируемого устройства. Динамика механизма оказывается источником вычисления таких факторов, но непо­ средственно синтеза узлов она не касается.

Вместе с тем встречаются задачи, когда отдельные элементы проектируемого узла требуют изолированного рассмотрения в ди­ намике. Однако, проделав последнее и получив нужные сведения, снова приходится возвращаться к статическим методам, поэтому не меняется общий подход к задаче синтеза узлов. Существующая практика разработок конструкций .полностью это подтверждает.