Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Причины н виды ошибок механизмов Различают два вида причин ошибок механизмов — допущении, принимаемые при проектировании, и первичные ошибки механизмов. Долушрния принимаются с нелыо повышения точности или упрощения конструкции подвижной системы прибора. Наиболее часто встречаются попущения в функции преобразования движения (например, для не. линейного механизма при малом отклонении от линейности ФПЛ принимается линейной), называемые схемнымн; встречаэотся так»ке »опущения в определении параметров механизма, допущении в коисэруироваиии высших контактных пар.
Ошибки механизмов, возникаю~нлэе от допущений, называют теоретическими (нли сгруктурнь|мн, сжчээьэми)! они всегда пчеюг спсщчзэи шский хзраькр. 424 Т а б л и и а )0.4. Вероятностные характеристики рассенния технологических первичных ошибок Оаоэн э- »«ни« Р»«ч«гэыэ фа!»мулы Па»мена»энне бу =-0 5(ЬЧ» — ЬЧ») Ьу = б«4+ ачба =- С,б, а (54) — — )(чбч(3 Половина поля допуска Среднее значение Средвее квадратичное от- клонение бу бу а (Лу) П Р ч и е ч э и н е Ьч и Ь« — верхи««н иэжп«е пр«д«л»ныэ в и отклон«»»э поли допуск» (прч рэс«этэх подстав»шаг«я со сэовыч эиа«эычп ь « .;- О,з (ьчч + ь«ч) — кооРдината ««Редины полЯ дапУ«ка; а — ло ф4 ичи«эп о«вагит »и эаа » яыыггр~ и пол» рассеяния пагр«вы Ности; С вЂ” «аэффн««чгнг гчыы«грач ыал» допускы К вЂ” ьаэффич ачеит относит«»ыюго рэ««е»он» пагр«жна«ти» ш»е дачу««».
Т а б л и ц а (0.5. Расчетные формулы для коэффициента асимметрии полн допуска Сч Формул« С, = Ь«4! бр »Р ! а„! С- — ! (Ф) С .==0 Одностороннее с гарантированныч отклонением То же, но без гарантированного от. клопенпя , Симметричное и Р и ч «ч э и» «. зи»ч«цчн ь, !» Ьч»мчи«ля«>тся почи(рыулаы табл.
эо 4 н пад«тээл»ютсн са «эаэыи»иэч»ыч.верхи»«»э«ни вфарчулэх атиасят«» к Рээы«Р»ы э»«ы«этаь д«г»л«а тваэ «атэ«рстиэ», а ннжиие— типа «ээл». Пераачны»«и ошибками механизмов являются погрешности размеров, формы и положении деталей, возникающие прн изготовлении и работе механизма.
Они характеризуются величиной и направлением: если направление определенное (погрешности размеров, деформации от сил тяжести деталей и т. и.), первичные ошибки называют скаляр. ными, если же неопределенноа(песаосности, эксцентриситеты, перекосы вращающихся деталей и т, и.) — ггхщарнылэи. При расчетах на точность для скалярных псряпчпых оп|нбок учитывается только величина, для векторных — вели'ппщ и направление.
Наибольшее влиянне на точность мехзнкзчаи акп плнпаг пиж«числу~«эщ»эе анды первичных ошибок. Техн«»лоэ ические перин эиые ашнбин ( ! 7, 2И, 4:)(. Онн представлиют сап«~5 нр«эпзполс1а«чэпыс п«нр«чшпэсгп пнагаэщепня деталей Расположе- ние полн допуска Уровень точности Метод обработки Э П Т 1 1,! — ! Л 1,3 — 1,61 Симмстрич- Пнл Л1обой бо ~64, (10.6) (10.6) Распрсдслсннс осранчаои ыпнбкя — 0,28 — 0,30 1,14 1,30 По закону Рэлея По закону модуля разности Табл и ц а 10.6.
Значении коэффициентов ае н Ке скалярных первичных ошибок 11 р н ы с ч а н н н: 1. Даны усрсднснныс значаняя а я К; орн с на зыборе рукоаодстауются коннрстнын состояннсн оборудоаання. 3 Дая а, указаны абсолютные значсння; зная должен аыбнраться яо нраанлу: ыенус — дая размерОв злеыснтое дстален тина очнсрстнен язнос — тнн» «зал». 3. уровень точности э, гз н т ся. а таба. 1о 1з Т а б л и ц з 1О.?. Значенкя коэффициеитоэ ае и Кс аекторнык первичных ошибок 11 р я н с ч а и и с. знсчсная коз(зфяняансоз указаны для тсорстячссляа ааконоа ряснродсасннн !5, З!. (погрешности размероп деталей, погрешности расположения и формы рабочих поверхностей) и погрешности сборки (смешения„перекосы'и. пр.).
Характер проявления этих ошибок случайный, поэтому расчет нх производитсн по вероятностным характеристинам рассеяния, которые определяются по характеристикам поля допуска и предполагаемым законам распределения соответственных погрешностей (табл. 10.4— 10.7). Погрешности раамеров являются скалярными первичными сшиб. ками и вызывают накопленные ошибки перемещения и отилонения скоростей ьедомых звеньев. Погрешности расположения рабочих юоверхностей, а также сборочные смещения и перекосы бывают скалярные и векторные; в первом случае они вызывают накопленные ошибки пере. 426 мещепия и отклонения скоростей, а во втором — периодические ошибки перемещения и колебания скоростей. Погрешности формы рабочих поверхностей вызывают исегда переменные нерегулярные ошибки перь ые1цения и колебания скоростей.
Смещения в зазорах нинематических пар. Эти смещения определюотся величинами зазорои, направления смещений — направлением действующих усяляй. Зазоры являются техиологическшни ошибками, инеют случайный характер и определяются вероятностными характеристиками расееяини — срелоим зннчением (бс) и праитически предельным отклонением от с)иднгпз значении (61): Здесь Хд, Кс и 64 — хаРактеРистики РзссеаииЯ погРешностей Размеров, участвующих в образовании зазора (определюотси по, формулам табл.
10.4 †!0.6); К вЂ” козффицвент относительного рассеяния заЬс вара; принимается равным 1 — 1,2 в зависимости от Ке н л (д — число погрешностей, образующих зазор). Регулярные и плавные смещения в зазорах вызывают накопленные ошибки перемещении или отклонения скорости ведомого звена; скачкообразные смезцения, возникающие при реверсироваиии движения, виляются основными причивами появления мертвых ходов механизмов. Силовые деформации деталей. Причнвами нгих деформаций явля1отся силы тяжести деталей, внешние (иагрузочпые) силы, силы трении, усилия, возникающие в сборке при статически неопределенной конструкции. Наибольшее влииние на точность механизмов оказывают обычно деформации от внешних сил, однако в приборак, имеющих массивные конструкпнн (например, астрономических), имеют большое значение и деформации от сил тяжести деталей.
)(еформапни могут бьсть следующик видов: объемные (растяжения, сжатия, изгиба, кручения), колщпктньм и дефод,но1!ии е слоях глоэки. При неблагоприятных условиях все оии могут оказывать заметное влияние на точность механизмов. Объемные деформации определяются достаточно точно обычными методами сопротивления материалов; наибольшее влияние оказывают деформации поперечного изгиба и кручения, Расчет яонтактных деформаций производится е помощью формул Герца и является тем более приближенныы, чем грубее поверхности (так как эти формулы не учитывают микропрофиль поверхностей).
7(остаточно иадежиыи расчет можно считать при шероховатости повер1шости не ниже 9-го класса. Расчет деформаций в слоях смазки обычно не пронзводнтси ввиду отсутствия методов росиста и данных, а смещения принимаются равными зазорам. Следствиями силовых деформаций могут быть все виды ошибок механизмов, при этом ошибки перемещения и скорости определяются изменением значений и знака дефорл1эций; мертвые ходы (упругие) определяются изменением знака деформаций прк реаерсироваиии движения.
По характеру проянлеиия эти ошибки счптаютси систематическими. Температурные деформации деталей. Эти деформации возникают от колебаний теплового режима работы прибора (за начало отсчета колебаний температуры среды и деталей нрииимаетси +20" С). При 427 и|м огнив ни ° н~ н«!и виля лывой гкгг!ниггжил гвкже приустаиовивш лг н ! ~ и илии ~линии лг о~ ничвльнгип, и!иии вшцгг пропорциональное инни тни гвг в рвтлирни деталей нн гиви шиу а! = !ав (! — гь), (10.7) где ! — размер детали; аг — коэффициент линейками рж огирення мате.
риала; ! и гв — значении текущей и начальной тгмшрнгур детали. При неустановнвшемси тепловом режиме кроме изменений равме. роа происходят также изменения формы деталей, не иодданнккеся строгому расчету. В этих случаях прибегают к различным методам защиты ответственных деталей от воздействия переменного теплового излучения (герметизация корпусов, обогрев, экраиирование н др.). Следсгвнем температурных деформаций ивляются ошибки перемещения и ошибки снорости веломого звена; те и другие принимаются при расчетах как систематические. Влнииие сил трения в кииематическнх парах.
Силы тренин вызывают деформации, износ н смещения деталей н зазорах. Деформацнгг деталей от сил трения являются глааиымн причинами упругих мертвых кодов, играющих особенно большуго роль при длинных кииематнческнк цепях. Износ деталей — одна иэ характеристик параметрической надежности работы механизмов точных приборов. Нерегулярные смещеяия деталей в кинематнческих нарах вследствие непостоянства сил треиия — осионные причины невосцроивводимости положений ведомых звеньев (например, измерений и отсчетов). Колебания н вибрации прибора а процессе работы не только вызывают динамические ошибки (см.
выше), но и оказывают влияние иа иевоспроизводимость положений механизма. Причинами колебаний и вибраций в точных приборах, кроме внешних условий, являются неуравновешенность вращающихся с большой скоростью деталей, зазоры и трение в кннематических парах, недостаточная жесткость несущих конструкций, отсутствие илн недостаточность амортизирующиз устройств. Ошибки механизмов, возникающее в процессе работы, называют эксплуатационными. Окредезгекие ошибок мехакизмй!в В общих расчетныхформулах приняты следующие условные обозначения: бу — пернкчная ошибка механизма; Лу — ошибка положенкя механизма: Ьр — ошибка перемещения механизма; Лр — ошибка мертвого хода; Лз — полная суммарная ошибка механизма; аы— ошибка скорости ведомого звена.
Чтобы различить ошибки по андам и свойствам, к основным обозначениям добавляются индексы: тр — для теоретических, тк — ллн техиологичсских, э — длн эксплуатационных, с — для системз гичесних, о — для случайных,  — для суммарных огннбок. Допоггггителы~гае индексы в случае необходимости будут оговариаатьсн в тексте. ОбщИЕ ЗазИГИМОСти Мвжду Ощнбианн МЕКаиИЗМОВ. ВгЕ ВИДЫ ШГГИ- бок определяютси прн расчетах с помощью так называемых ошибок пополнения (9, 1О). Ошибки положения сзизаны с первичными ошибками цзедующнми завнсилгостями: дг! оУЗ вЂ”вЂ” — ЬЗ = А 67; г!у (!0.6) (!0.9) где Луд — частичная ошибка положения (вызванная отдельной пер- - во винной сшибкой); Лу — суммарная ошибка положения вгехаиизма; Х ду/ду = Ае — передаточная функция ошибки л; и — число ошибок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
