Тема 4. «основы точности механизмов»

Основным требованием для многих механизмов при сохранении надежности является точность выполнения заданной функции движения. При анализе механизмов считают, что предписанный им закон движения воспроизводится с абсолютной точностью, звенья имеют абсолютно правильные размеры и форму, в кинематических парах отсутствуют зазоры. Действительные, т.е. реальные механизмы отличаются от теоретических, идеальных, наличием ошибок.

Точностью механизмов называют их свойство обеспечивать в допустимых пределах погрешности расположения и движения рабочих (выходных) звеньев при заданных движениях ведущих (входных) звеньев. Критериями точности являются величины отклонений перемещений, положений, размеров, формы и других параметров звеньев действительных механизмов от параметров звеньев идеальных механизмов.

4.1. Ошибки механизмов и их деталей

При определении точности механизмов нужно уметь определять ошибки положения, перемещения, «мертвого» хода и передаточного отношения механизма.

Ошибкой положения механизма называется разность в положении рабочих ведомых звеньев действительного и идеального механизмов при одинаковых положениях их ведущих звеньев.

Ошибкой перемещения механизма называется разность перемещений рабочих звеньев действительного и идеального механизмов при одинаковых перемещениях их ведущих звеньев.

Ошибкой мертвого хода механизма называется отставание движения ведомого звена при изменении на противоположное направления движения ведущего звена, т.е. при его реверсе. Ошибка является результатом наличия зазоров в кинематических парах и упругой деформации звеньев.

Ошибкой передаточного отношения называется разность передаточного отношения действительного и теоретического механизмов.

Причинами возникновения ошибок механизмов являются теоретические и первичные ошибки.

Теоретические ошибки возникают, когда с целью упрощения конструкции механизма применяют кинематическую схему, лишь приближенно осуществляющую требуемый закон движения рабочего звена.

Первичными ошибками называют погрешности размеров, геометрической формы и взаимного расположения поверхностей звеньев. Они возникают при изготовлении и сборке (технологические первичные ошибки), в процессе эксплуатации механизмов (температурные, силовые и износные первичные ошибки). Технологические первичные ошибки играют решающую роль в образовании ошибки положения механизма.

Первичные ошибки делят на скалярные и векторные; систематические, случайные и грубые. Скалярной называется ошибка, определяемая одним числом, например, ошибка длины вала. Векторные ошибки определяются величиной и направлением, например, эксцентриситет, перекос, овальность, торцовое биение и др.

К систематическим относят постоянные или изменяющиеся по определенному закону ошибки, например, ошибка схемы или изменение длины звена, происходящее от воздействия температуры или вследствие деформации от действующих сил. Случайными называют ошибки, числовое значение которых нельзя предусмотреть, например, размеры, изменяющиеся в пределах допусков по законам теории вероятности, зазоры в кинематических парах. Ошибки, выходящие за пределы допусков, называют грубыми.

Механизмы состоят из звеньев и кинематических пар. В свою очередь звеном может быть одна или несколько неподвижно соединенных между собой деталей. Необходимо различать точность деталей, звеньев и их соединений, а также точность механизма, как точность кинематической цепи. При оценке точности механизма следует учитывать не только технологические, но и эксплуатационные первичные ошибки.