4.2.2 Опоры скольжения на центрах

Достоинства:

- малый момент трения в связи с маленьким радиусом трения (чем меньше угол конуса и чем меньше диаметр отверстия d_о тем меньше момент трения).

- возможность компенсации радиального и осевого зазора;

- относительная высокая нагрузочная способность.

Недостатки:

- необходимость регулировки зазора;

- относительно большие габариты;

- высокие требования к точности изготовления деталей.

4.2.3 Ножевые опоры

Опоры на ножах представляют из себя опоры, состоящие из двух частей: нож и подушка, изготовленные из высокопрочного твердого материала.

Материал: твердый сплав (металлокерамический материал), агат, рубин, халцедон.

Главное достоинство – незначительный момент трения (т.е. очень легко поворачивается, точно реагирует на малейшие изменения). Момент трения качения:

Недостатки:

- незначительный угол поворота;

- неустойчивость при наличии боковых нагрузок;

- необходимость однозначного углового положения в пространстве;

- требования к высокой твердости и прочности материала, следовательно, использование дорогостоящих материалов;

- большая трудоемкость обработки таких материалов

- линейчаты контакт, рисунок 4.31.

Рисунок 4.31

Формула Герца:

- напряжения в месте контакта ножа и подушки.

Е_пр – модуль упругости (приведенный)

“+” – когда обе поверхности выпуклые

“-” – если одна из поверхностей вогнутая

ρ_пр – приведенный радиус кривизны.

4.2.4 Опоры на кернах

Опоры на ножах представляют из себя опоры, состоящие из двух частей: керн и подпятник, изготовленные из высокопрочного твердого материала, рисунок 4.32.

Рисунок 4.32 – Опора на кернах

Основное достоинство: чрезвычайно маленький момент трения.

- для точечного контакта при действии радиальной нагрузки R.

Достоинства:

- незначительный момент трения;

- отсутствие ограничения угла поворота;

- отсутствие жестких требований к определенному положению в пространстве.

Недостатки:

- низкая нагрузочная способность;

- малые допустимые скорости вращения;

- требования высокой точности изготовления деталей;

- высокие требования к точности и твердости материалов.

Часть 5

5.1. Передаточные механизмы

Назначение:

- передача измерительной информации на некоторое расстояние от измеряемой поверхности;

- обеспечение требования формы и усилия контакта;

- восприятие боковых нагрузок и предотвращение износа индикатора;

- удобное размещение индикатора по отношению к оператору;

- изменение направления передаваемых величин (рычажные механизмы).

Существуют два типа передач: прямые и рычажные, рисунок 5.1 а, б.

а) б)

а) прямая передача; б) рычажная передача

Рисунок 5.1 – Типы передач

5.1.1. Прямая и рычажная передачи

Прямая передача состоит из:

- рабочего наконечника;

- подвижного стержня;

- пятки;

- пружины (при необходимости);

Рычажная передача состоит из:

- рабочего наконечника;

- рычага;

- пятки;

- опоры.

Во многих передачах есть ограничитель хода измерительного наконечника

Опоры рычажных передач:

- опора скольжения (штифт, на центрах, на ножах);

- опора качения (с подшипниками качения)

- упругие опоры (крестовые, полукрестовые)

Недостатки направляющих скольжения:

- трение влияет на точность;

- износ приводит к появлению зазоров.

Недостатки направляющих качения:

- дороже в несколько раз;

- маленький ход.

Недостатки упругих направляющих:

- очень большие габариты;

- чем больше повернут рычаг от нуля, тем с большей силой он стремиться вернуться обратно.

Варианты использования рычагов, рисунок 5.2.

Рисунок 5.2 – Варианты использования рычагов

Рычаг позволяет контролировать погрешности внутренних элементов, как показано на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 – Использование рычага при контроле диаметров отверстий

Рычажные преобразователи создают три источника погрешностей:

- неравенство рычагов;

- смещение точек контакта;

- нелинейность преобразования.

1) 2)

∆ = а₁ + а₂ = (ℓ₁ - ℓ₂) sinα;

sin α =а₁/ ℓ₁; ∆р = (ℓ – ℓ₂/ ℓ₁) ·a₁.

Для обеспечения нормального функционирования необходимо назначать жёсткие допуски на ℓ₁ и ℓ₂:

3) ∆ = ℓ sin α (1 – cos β).

- погрешность, связанная с нелинейностью:

Нелинейность пренебрежимо мала, либо рычаг компенсирует нелинейность.

α = arcsin a₁ / ℓ₁; α₁ = arcsin a₂ / ℓ₂;

Необходимо, чтобы коэффициент преобразования был равен постоянной величине.

К = α₁/ а₁;

∆_{нелин.синусного рычага} = arcsin a₁ / ℓ₁ – к · а₁;

∆_{нелин.танген.рычага} = arcsin a₂ / ℓ₂ - к · а₂.