|
|
|
|
|
|
||
Процесс определения влияния зазоров в кинематических парах осуществляется в два этапа: 1) определение направления и величины возможного смещения в зазоре подвижной детали кинематической пары; 2) вывод формулы, связывающей погрешность устройства с найденным смещением.
Рассмотрим влияние зазоров в направляющих толкателя и в опоре вращения кулачка кулачкового механизма, используемого для фокусировки объектива (рис. 99,а). Для определения направления возможного смещения подвижной детали следует найти направления сил, действующих на эту деталь. На толкатель действует сила Q постоянного направления, обусловленная замыкающей силой со стороны пружины, весом смещаемого элемента и силами трения в направляющих.
Действие силы Q приводит к возникновению силы реакции R со стороны кулачка на толкатель. Составляющая этой реакции Т приводит к опрокидыванию толкателя в пределах зазора (
)направляющих на угол 
,где В - база направляющих. Точка контакта толкателя с поверхностью кулачка из положения А0 переместится в положение А1. Возникает погрешность положения толкателя 
, равная:
(59)
где L - расстояние от оси вращения кулачка до центра базы направляющих толкателя; r - радиус-вектор кулачка; b - угол давления.
Погрешность перемещения линзы (без учета косинусной погрешности из-за наклона толкателя) будет определяться по формуле:
, (60)
где b т, b н, r т, r н, - текущее и начальное значения угла давления и радиус-вектора кулачка, соответственно.
В данном рассмотрении не была учтена сила трения в сопряжении толкателя и кулачка. Для случая трения скольжения сила трения, направленная по касательной (t - t ) к поверхности кулачка, равна Fтр = R f тр, где fтр- коэффициент трения. При вращении кулачка против часовой стрелки сила трения не изменяет значения , найденного согласно (59). При реверсировании движения сила трения меняет направление на противоположное, что может привести к изменению знака D g и, следовательно, к изменению знака . Знака D g изменится на противоположный при условии q = Fтр соs b > Т = R sin b , т.е. при fтр = tg r тр > tg b , где r тр - угол трения. Следовательно, в случае, когда угол трения становится больше угла давления, происходит скачкообразное изменение положения толкателя кулачкового механизма. Одному и тому же положению кулачка соответствуют разные положения толкателя, т.е. возникает погрешность стабильности (воспроизводимости) 
из-за зазора в направляющих толкателя: 
.
Для определения влияния зазора 
в опоре вращения кулачка найдем направление силы реакции со стороны подшипника R å на цапфу. Это направление определится из условия, что сила реакции Rå и суммарная сила Рå (обусловленная действием силы Р со стороны толкателя на кулачок, весом кулачка, силой трения Fтр) образуют реактивный момент, уравновешивающий вращающий момент Мвр. Направление смещения центра цапфы в зазоре подшипника противоположно направлению R å , а величина смещения равна, без учета смазки, половине зазора:
(см. рис. 99,б).
Погрешность положения цапфы по оси Y а, следовательно, и погрешность положения толкателя и линзы из-за зазора будут определяться выражением:
, (61)
где a - угол между осью и реакцией RS , т.е. направление смещения. Сама по себе эта погрешность не опасна, т.к. легко компенсируется при юстировке устройства. Однако при повороте кулачка изменяется угол давления, что приводит к изменению угла a и появлению погрешности функционирования:
. (62)
Учтем теперь силы трения, действующие в подшипнике. При вращении цапфы по часовой стрелке возникающая в точке контакта (А) сила трения Fтр сместит цапфу навстречу движению. Направление силы реакции изменится на угол трения r тр, точка контакта переместится в положение А', центр цапфы перейдет в положение
.
Погрешность положения цапфы с учетом силы трения:
, (63)
где знак при угле трения определяется направлением вращения цапфы.
Исходя из (63), погрешность стабильности (воспроизводимости), возникающая при реверсировании движения из-за смещения цапфы в зазоре под действием силы трения в подшипнике, будет:
(64)