Учет влияния зазора во вращательной паре.

При наличии зазора шейка шарнира и отверстия будут располагаться несоосно.

При этом положение подвижного элемента определяется направлением равнодействующей сил, действующих в сочленении.

Равнодействующая сил соответствует реакции шарнира и проходит через точку касания обоих элементов пары. В процессе вращательного движения звена изменяется направление действия реакции и, следовательно, перемещается точка соприкосновения элементов шарнира, т.е. происходит взаимное перекатывание соприкасающихся элементов кинематической пары.

Для каждого мгновенного положения механизма может быть определена действующая погрешность вдоль выходной линии действия, вызванная смещением оси шарнира в пределах зазора. Эта погрешность определяется:

(*)

где (**)

- действующее смещение идеального центра вращения;

- коэффициент влияния смещения центра;

, - находятся из схемы преобразованного механизма.

Формулы (*) и (**) являются универсальными при сохранении требований к дефектному перемещению и расстановке углов и .

Смещение идеального центра вращения направляющей следует рассматривать для трех видов вращательных направляющих:

1) на опорах скольжения;

2) на опорах качения;

3) на упругих опорах.

Для опор скольжения характерным является смещение идеального центра цапфы из центрального положения относительно отверстия на размер /2, где - зазор по направлению действующей реакции.

Если при реверсировании работы механизма направление действия реакции отклоняется из-за сил трения на угол , то вызываемая этим реакция перемещения центра будет определяться:

В наихудшем случае, когда не будет иметь место перекатывание (скатывание) центра цапфы из точки в точку , а при реверсировании механизма центр цапфы будет переходить из точки в диаметрально противоположную точку . При этом проекция перемещения центра цапфы равна величине полного зазора:

При вращательных направляющих, выполненных на опорах качения, следует принимать во внимание как размер радиального зазора в подшипниках качения , так и размер радиального биения Е наружного кольца относительно внутреннего. В этом случае размер перемещения звеньев:

Для вращательных направляющих, выполненных на упругих опорах, следует также учитывать проекции смещения центра поворота в процессе движения звена. При этом можно воспользоваться исследованиями А.Т.Драудина, в которых получены следующие результаты:

- для одиночной плоской пружины

При базовой линии, направленной вдоль оси пружины, проекция смещения идеального центра О при повороте на угол ψот нейтрального положения определяется:

где r – длина свободного участка пружины.

- для крестообразного упругого шарнира

При базовой линии, направленной вдоль оси продольной симметрии, проекция смещения центра на ось продольной симметрии (базовую ось)

, ,

l – большее расстояние от центра О до заделки.

При и k=1, V=1, следовательно:

,

где ψ – угол отклонения от нейтрального положения.