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, рычажные (см. рис.5.1.1).
Рисунок 5.1.1
5.1.1. Прямая и рычажная передачи
Прямая передача состоит из:
-рабочего наконечника;
-подвижного стержня;
-пятки;
-пружины (при необходимости); Рычажная передача:
-рабочий наконечник;
-рычаг;
-пятка;
-опора.
91
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 направляющих скольжения; Недостатки упругих направляющих:
-очень большие габариты;
-чем больше повернут рычаг от нуля, тем с большей силой он стремиться вернуться обратно.
Варианты использования рычагов (см. рис. 5.1.2)
Рисунок 5.1.2
Рычаг позволяет контролировать погрешности внутренних элементов деталей
(см. рис. 5.1.3)
Рисунок 5.1.3
92
Рычажные преобразователи имеют три источника погрешностей:
-неравенство рычагов;
-смещение точек контакта;
-нелинейность преобразования.
∆р = а1 + а2 = (l1 - l2) sinα; sinα =а1/ l1; ∆р = (1 – l2/ l1) * a1
Для обеспечения нормального функционирования необходимо назначать жёст-
кие допуски на l1 и l2.
Рисунок 5.1.4
∆р1 = l sin α (1 – cos β)
- погрешность, связанная с нелинейностью
Рисунок 5.1.5
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;
93
5.1.2. Правила конструирования рычажных передач
1)Контактная плоскость рычага должна быть перпендикулярна к линии измерения и должна проходить через ось рычага, иначе появляется β. Линия, проходящая через точки контакта обоих плеч рычага, должна проходить через ось вращения рычага.
2)Для обеспечения точности передаточного отношения, размеры плеч рычагов необходимо задавать с жёстким допуском. Если рычаг имеет на рабочем конце сферу, то допуском ограничивается расстояние от оси качания до центра сферы. Если рычаг имеет на конце плоскость, то допуск назначается на соответствующий размер в корпусе приспособления, например, на размер от оси качания рычага до оси гнезда крепления индикатора.
3)Если рычаг вращается на штифте, и если натяг обеспечивается на внутренней части штифта, сопряжённой с телом рычага, то на наружной, сопряжённой с основанием, обеспечивают зазор (для обеспечения движения).
4)Для компенсации нелинейности рычажных передач на разных концах рычага желательно использовать разные преобразования (синусный и тангенсный).
5)Необходимо индикатор закреплять неподвижно относительно оси качания рычага, т.е. используется один и тот же кронштейн и для опоры рычага и для фиксации индикатора.
Рычажные передачи используются для контроля внутренних диаметров (см. рис. 5.1.6):
Рисунок 5.1.6
94
Рычажные передачи используются для изменения направления линии измерения при передаче информации к индикатору или для переноса этой линии на некоторое расстояние (см. рис. 5.1.7).
Рисунок 5.1.7
При конструировании рычагов необходимо выбирать такое направление сил, действующих в контактных точках, чтобы зазор в шарнире выбирался всегда в одну сторону (см. рис. 5.1.8 и 5.1.9).
Рисунок 5.1.8
Рисунок 5.1.9
Этот вариант лучше, так как зазор в шарнире выбран всегда в одну сторону и на общую погрешность практически не влияет.
95