книги из ГПНТБ / Павловский М.А. Влияние погрешностей изготовления и сборки гироприборов на их точность

Отсюда относительное приращение величины момента сил

§ 4. Приращение моментов трения в опорах

Общие замечания. При монтаже шарикоподшипников технологические погрешности изготовления деталей карда­ нового подвеса (эксцентриситет цилиндрических поверхно­ стей, неперпендикулярность торцов к осям соответствующих

40

отверстий, отклонение поверхности цапф и отверстий от пра­ вильной геометрической формы и др.) вызывают перекос наружных колец шарикоподшипников относительно внут­ ренних, и наоборот [57]. Очевидно, при перекосе колец про­ исходит линейное смещение беговой дорожки наружного кольца, относительно беговой дорожки внутреннего кольца

5

Рис. п .

шарикоподшипников. При этом изменяются величины зазо­ ров в шарикоподшипниках и углы контакта шариков, увеличивая реакции в шарикоподшипниках. В результате возрастают величины моментов трения.

Отметим, что при прочих равных условиях перекос на­ ружных колец вызывает большее приращение моментов трения, чем перекос внутренних колец относительно наруж­ ных, поскольку при одних и тех же углах относительного поворота колец в первом случае линейные смещения будут больше. Следовательно, угол перекоса колец шарикопод­

В связи с вышеизложенным определенный интерес пред­ ставляет разделение технологических погрешностей на вы­ зывающие перекос наружных и внутренних колец.

Анализ показывает, что причиной перекоса наружных колец являются следующие погрешности.

1. Неперпендикулярность торцов к осям посадочных от­ верстий (рис. 11).

2.Погрешности изготовления торцов (рис. 12). Они ока­ зывают влияние при наличии: зазоров при посадке наруж­ ных колец; их упругих деформаций; погрешностей форм отверстий, которые позволяют повернуться кольцу, если даже посадка осуществлена с натягом.

3.Непараллельность осей соответствующих отверстий (рис. 11, а).

41

4.Погрешности, вызывающие поворот крышек (втулок),

вкоторые посажены наружные кольца (имеют место в гиромоторах и в цилиндрических наружных рамках).

Перекос внутренних колец относительно наружных вы­ зывают следующие погрешности.

1.Непересекаемость осей отверстий, предназначенных

для посадки наружных колец (рис. 13).

в) погрешности фор­ мы цапф;

иА

Вт

Рассмотрим более подробно перемещение деталей шари­ коподшипника при перекосе его колец. Относительное пере­ мещение беговых дорожек колец шарикоподшипника пока­ зано на рис. 15, а.

42

Если угол поворота наружного кольца относительно внутреннего равен ô u , то осевое смещение беговой дорожки наружного кольца

а радиальное

гн = Ra (1 - cos Ô J » / ? „ 4 - -

Аналогично при перекосе на тот же угол внутреннего коль­ ца получим

Из приведенных формул следует, что радиальное смеще­ ние на несколько порядков меньше осевого, так как ÔB <<£ 1.

Если потребовать, чтобы sB = sH (рис. 15, а), то угол перекоса наружного кольца будет связан с углом перекоса внутреннего кольца следующим образом:

Следовательно, если в основу расчета положено осевое смещение беговых дорожек, то эквивалентный угол пере­ коса, приведенный к наружному кольцу, имеет вид

Аналогично определяют приведенный угол перекоса внут­ реннего кольца:

Вкачестве критерия для расчета соответствующих до­ пусков молено принимать приведенный угол перекоса одного из колец.

Воснову расчета погрешностей, вызывающих перекос колец шарикоподшипников, можно положить неравенство

ление допустимого угла перекоса колец шарикоподшипников

43

является чрезвычайно трудоемкой и сложной задачей, по­

радиальноупорном двухстороннем с четырехточечным кон­ тактом С186095К и шарикоподшипнике с гладкой втулкой А640095К.

В процессе опыта исследовалось влияние следующих факторов на величину допустимого угла перекоса наружных колец шарикоподшипников: величин осевых и радиальных зазоров шарикоподшипников; радиальной нагрузки; ли­ нейной вибрации основания при различном расположении оси опоры относительно направления вектора ускорения.

шипники 2 в вертикальной плоскости и жестко фиксирует внутренние кольца подшипников в пространстве так, что

чиваться вместе с внешними кольцами подшипников. Центровые опоры 4 регулируются и фиксируются с по­

мощью резьбовых частей. Наклон шайб 3, обусловливающий перекос колец, задается дифференциальными винтовыми механизмами 5, снабженными шкалами (на рис. 16 не показа­

няется от проворачивания штифтом 12, который может

44

при необходимости валик с маховиком / от осевого переме­ щения.

Вращение маховика J создается моментом груза Ц, под­ вешенного на нити 5, перекинутой через блок 9. На винт 10 накладывается петля нити 8.

Д л я задания перекоса внутренних колец шарикоподшип­ ников относительно наружных использовалось параллель­ ное смещение осей по схеме рис. 13, достигаемое соответ­ ствующим поворотом винтов 4. Угол поворота винтов 4 из­ мерялся при помощи шкал с ценой деления 1 °, что позволяло

коподшипников, измеренные при нагрузке 1 кГ; 7\, Т2 — усилия посадки внутренних колец первого и второго шарико­ подшипников.

Указанные сочетания параметров первого и второго ша­ рикоподшипников являются предельными в смысле возмож­

где Rn — радиус беговой дорожки наружного кольца.

46

метного влияния на величину допустимого угла перекоса колец шарикоподшипников. Это объясняется тем, что при

2. Влияние величины осевого зазора Д„ в опоре на вели­ чину допустимого угла перекоса наружных колец. Шарико­

А1000095 при этом мало зависит от величины осевого зазора Д„ в опоре.

Заметим, что результаты этого эксперимента качественно

47

ной нагрузки и усилия посадки, аналогичные результатам для опоры на радиальных шарикоподшипниках типа AI000095. Была обнаружена практически линейная зави­ симость (рис. 17) допустимого угла перекоса колец шарико­ подшипников от величины зазо­

углмии\ ра в собранной опоре Д и , поэто­ му коэффициент /гд в этом слу­

чае определялся отношением

2 <%уашш

Рис. 18.

равное ( 0 , 8 — 0 , 9 ) - ф - (Rb — радиус беговой дорожки внут-

реннего кольца шарикоподшипника). Перекос внутренних колец относительно наружных создавался смещением опор в параллельных плоскостях (см. рис. 13).

Влияние линейной вибрации на величину допустимого угла перекоса колец шарикоподшипника С186095К с пара­ метрами Д о 1 = 0,016 мм; Д л х = 0,009 мм, Д 0 = 0,008 мм; Тг = 2 кГ; Р — 1 кГ исследовалось при вертикальном и го­ ризонтальном положении оси вращения опоры. Перегрузка вибрации равнялась 4g". Характер зависимости относитель-

48

ного момента трения от величины угла перекоса наружных колец на неподвижном основании показан на рис. 18, а, а от частоты вибрации — на рис. 18, б. Изменение величины

ников типа А1000095 или величина осевого зазора в опоре для радиально упорных шарикоподшипников типа С186095К

счетырехточечным контактом.

2.Допустимая величина угла перекоса колец шарико­ подшипников мало зависит от положения оси вращения опо­ ры в пространстве, от направления и величины вектора ли­ нейной вибрации основания, поэтому при расчетах можно использовать экспериментальные данные, полученные для случая неподвижного основания.

Значение коэффициента £ д целесообразно принимать рав­

ным 0,5, что дает определенный запас.

§ 5. Отклонение главной оси гироскопа при разарретировании прибора

Арретирующий механизм должен обеспечить надежное удержание главной оси прибора в заданном положении, необходимое быстродействие при арретировании и разар­ ретировании прибора, малый возмущающий момент, прикла­ дываемый к гироскопу.

Причинами возникновения возмущающего момента яв­ ляются технологические погрешности изготовления рамок карданового подвеса и погрешности установки деталей ме­ ханизма арретирования. При этом величина отклонения за­ висит от способов арретирования, среди которых выделяют арретирование прибора по рамкам и по оси кожуха, совпа­ дающей с главной осью гироскопа.

При первом способе арретирования названные техноло­ гические погрешности характеризуются углом наклона ßT толкателя, связанного с наружной рамкой, по отношению к кулачку, расположенному на внутренней рамке (рис. 19, 20). Определим угол ßT .

49