книги из ГПНТБ / Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов

Конструкция таких направляющих, используемых для переме­ щения тубуса 5 измерительного микроскопа, представлена на рис. 14.8. Регулировка зазора в направляющих достигается поджатием планки / к корпусу с помощью винтов 2 (разрез Б—Б). Такая регулировка может производиться не только при сборке прибора, но и при его ремонте, что позволяет устранить зазор, появившийся вследствие износа. Каретка перемещается с помощью шестерни 3, перекатывающейся по неподвижной рейке 4. Стопорение каретки достигается поджатием планки / маховичком 6 (разрез В—В).

Шариковые направляющие с трением качения. Такие напра­ вляющие применяются в случае необходимости значительного уменьшения сил трения и увеличения плавности движения. Сила трения в них на порядок меньше, чем в направляющих с трением скольжения, поэтому они весьма широко распространены в прибо­ ростроении, несмотря на^достаточно сложную конструкцию, вы­ зывающую увеличение габаритов и веса.

На рис. 14.9 представлены направляющие открытого типа с трением качения на шариках (табл. 14.1, схема 10). Они исполь­ зуются для перемещения каретки контактной пневматической го­ ловки. Принцип измерения такой головкой—относительный. При изменении размеров контролируемой детали изменяется зазор между соплом 1 и выступом 2 каретки, что регистрируется пневма­ тическим измерительным устройством. Замыкание направляющих каретки осуществляется с помощью пружины. При небольшой ве­ личине перемещения каретки сила натяжения пружины практи­ чески не изменяется.

В качестве открытых направляющих с трением качения приме­ няются и такие, в которых шарики перекатываются по проволоч­ ным стержням (схема 11). Материалом для проволочных стержней служит калиброванная проволока (ГОСТ 9389—60). Преимущество такой схемы в том, что отпадает необходимость в изготовлении сложных по форме V-образных направляющих, их термической обработки и шлифования.

Призматические направляющие 3 закрытого типа с трением ка­ чения изображены нарис. 14.10 (см. схему 12). Они использованы для перемещения каретки координатного устройства (рис. 14.10, а). Каретка 4 установлена на четырех шариках, каждый из которых опирается на насыпной шарикоподшипник (рис. 14.10, б). Регули­ ровка зазора при сборке производится за счет изменения расстоя­ ния между планками / и 2. После регулировки винты затягиваются и планки штифтуются. На рис. 14.10, в показан вариант установки шарика на стандартном шарикоподшипнике.

Отличие направляющих с трением качения на шариках в при­ мерах, приведенных на рис. 14.9 и 14.10, состоит в том, что в пер­ вом случае шарики перекатываются по неподвижному основанию

прибора, а во втором не перемещаются относительно него, а только вращаются в своих гнездах. От того или иного вида установки шариков зависит соотношение размеров основания и каретки, а также точность направляющих. При установке шариков во вра­ щающихся гнездах исключается влияние погрешностей форм ниж­ них призм, поэтому такие направляющие при прочих равных усло­ виях могут быть точнее.

jte. На рис. 14.11 дана сравнительная схема размеров направляю­ щих с различной установкой шариков. Теоретическая длина ка­ ретки и основания в случае применения перекатывающихся шари-

длина каретки и основания делаются немного больше, чтобы пред­ отвратить выкатывание шариков). У направляющих с шариками, установленными в гнездах (рис. 14.11, б), теоретическая длина основания определяется размером L , а каретки — размером L + s. Приведенные соотношения длин каретки и основания распростра­ няются и на направляющие поступательного движения с роликами (см. ниже). При проектировании приборов с большим ходом ка­ ретки более целесообразна такая конструкция, при которой ролики (шарики) перемещаются вместе с подвижной кареткой. Это позво­ ляет уменьшить длину каретки.

Сепараторы направляющих с трением качения служат для разъ­ единения шариков, предотвращения выкатывания шариков из направляющих; в некоторых случаях сепараторами ограничивается перемещение подвижной части направляющих. Свободно переме­ щающиеся сепараторы изображены на рис. 14.12, а и 14.13, а, сепараторы с принудительным движением — на рис. 14.12, б, в. В направляющих открытого типа скорость перемещения центров

шариков т меньше, чем у шариков п, в чем можно удостовериться, используя планы скоростей, построенные на рис. 14.13, б. Поэтому в сепараторах под шарики т предусмотрены пазы овальной формы, что позволяет избежать скольжения шариков по сепаратору, воз­ никающего при круглой форме отверстий под шарики т.

На рис. 14.14 приведена конструкция датчика вибраций с цир­ кулирующими шариками (см. табл. 14.1, схема 13). При поступа­ тельном перемещении подвижной массы У в ее опорах возникает трение качения благодаря тому, что шарики 7 циркулируют в пазу,

Рис. 14.13

перекатываясь по стальной втулке 9 и стальному кольцу 6. Сталь­ ная втулка 9 жестко связана с полуосью 8. Корпус шариковой опоры состоит из двух половин 3 и 4, установленных во фланце 2, жестко связанном с корпусом датчика. Детали 3 и 4 изготовляются в двух вариантах: а) из пластмассы методом формовки (этот ва­ риант изображен на рисунке); б) из бронзы. В первом случае пазы для шариков получаются непосредственно при формовке, во вто­ ром детали 3 и 4 выполняются разъемными (посередине паза). Д л я точного совмещения деталей 3 и 4 они соединяются штифтами 5.

Роликовые направляющие с трением качения. Направляющие такого вида по сравнению с шариковыми направляющими позво­ ляют воспринять большие давления, но их точность большей частью ниже, чем у шариковых направляющих, а габариты больше. В качестве роликов часто применяются стандартные радиальные подшипники.

На рис. 14.15 изображены закрытого типа цилиндрические направляющие с роликами; конструкцией предусмотрено предохранение от проворачива­ ния. Такие направляющие при­ менены в измерительной голов­ ке оптического толщиномера. Измерительный стержень 1 пе­ ремещается в вертикальном направлении на восьми роли­ ках: потри ролика установлены в сечениях по А—А и два — в сечении по Б—Б. Отсчет про­ изводится с помощью микрос­ копа 2 по подвижной шкале 3, жестко соединенной с измери­ тельным стержнем.

На рис. 14.16 изображены направляющие подвижного сто­ ла мерительной машины фирмы Цейсе; направляющие — приз­ матические, закрытого типа, на роликах. Установка роликов на каретке позволила сократить ее длину по сравнению со] стани­ ной; увеличение длины станины в данном случае нельзя считать недостатком. Всего на каретке установлено семь роликов. На­ правляющие являются статиче­ ски неопределимой системой, но конструкция дает возможность регулировать установку каж­ дого из роликов.

На рис. 14.17 изображены устройства для регулировки установки роликов. Они позво­ ляют избежать излишнего за­ зора или натяга, которые могут появиться вследствие погреш­ ностей изготовления и установ­ ки роликов. Довольно широко распространена установка роли­ ка на цапфе В, эксцентричной относительно центрирующей цапфы- Г (рис. 14.17, а). При повороте валика с эксцентрич-

Рис. 14.17