Тема 3. Ограничители движения

Под ограничителями движения понимают механизм или сочетание деталей, которое обеспечивает торможение, остановку и ограничение перемещения или вращения деталей в определенных пределах или неизменную установку деталей в процессе их настройки. Различают следующие ограничители движения:

Зажимы обеспечивают неподвижное взаимное положение отдельных деталей механизма за счет сил трения. Причем в отжатом состоянии детали могут поворачиваться относительно друг друга или двигаться поступательно. Трение, удерживающее необходимое положение зажимного устройства, возникает под действием сил, создаваемых установочными винтами (рис. 3.1 а, д), эксцентриком (рис. 3.1 б) или хомутиком (рис. 3.1 г). Широкое распространение получили также цанговые зажимы.

Рис. 3.1 Зажимные устройства

Фиксаторы в отличие от зажимных устройств позволяют устанавливать детали механизмов в строго определенные, заранее фиксированные положения.

В простейшем случае задерживающий элемент представляет собой стержень, входящий в паз или отверстие движущейся детали (делительный диск, лимб, звездочка, зубчатое колесо и рейка и д.р.).

Фиксаторы различают двух видов:

– жесткие с принудительным освобождением задерживающего элемента;

– с упругой фиксацией, когда освобождение движущейся детали происходит автоматически.

Первые, как правило, сложнее по конструкции, но зато точнее и надежнее.

Жесткие фиксаторы применяют для фиксации вращающихся или линейно перемещающихся элементов. Фиксаторы с цилиндрическим пальцем (рис. 3.2 а) обеспечивают меньшую точность, чем с коническим пальцем (рис. 3.2 б), из-за зазоров между втулкой и пальцем, которые увеличиваются по мере износа, деталей. Применение направляющих втулок позволяет повысить износостойкость фиксирующего узла, однако при этом появляются ошибки вследствие несовпадения осей втулок гнезд и пальца.

Рис. 3.2 Жесткие фиксаторы с принудительным освобождением задерживающего элемента

В фиксаторах с упругой фиксацией (рис. 3.3) освобождение подвижной детали осуществляется под действием сдвигающей силы Q.

Рис. 3.3 Фиксаторы с упругой фиксацией.

Перемещение шарика происходит по скосу впадины подвижной детали, и необходимая для этого сила определяется по формуле Q=Р·tgα.

Рис. 3.4 Блокировочные устройства

Блокировочные устройства (секреты) предназначены для фиксации взаимного положения деталей приборов. Поворот оси 1 (рис. 3.4 а) невозможен до тех пор, пока шайба 3 не повернется и не займет положение, при котором прорезь А позволит шайбе 2 повернуться вместе с осью.

Рис. 3.5 Зубчатый ограничитель с кулачками

Ограничители вращения применяются для ограничения наибольшего угла поворота γ_max ведомого звена механизма (γ_max =n*360⁰).

Зубчатый ограничитель с кулачками. Вращение зубчатых колес z_l и z₂ (рис. 3.5), находящихся в зацеплении, ограничено кулачками. Стопорные кулачки жестко закреплены винтами на зубчатых колесах и перемещаются в одной плоскости. Вращение зубчатых колес z₁ и z₂ возможно до тех пор, пока кулачки не упрутся один в другой.

Положения кулачка колеса z₂ показаны в начале движения (положение I) сплошными линиями, а в конце движения (положение II) — штриховыми линиями. Количество оборотов колес между крайними положениями стопорения при зубчатых ограничителях с кулачками может достигать 200.

Рис. 3.6 Винтовой ограничитель

Винтовой ограничитель (рис. 3.6) состоит из винта 4, вращающегося в подшипниках, гайки 2, перемещающейся поступательно вдоль направляющей 5, и упоров 1, которые вращаются вместе с винтом. Вращение винта оказывается возможным до тех пор, пока один из упоров 3 гайки 2 не коснется упоров 1.