Опоры на ножах

Ножевая опора состоит из ножа 1, опирающегося на подшипник-подушку 2 (рис. 3.20). Рабочая поверхность ножа (цапфа) представляет собой цилиндрическую поверхность малого радиуса rн. Используют ножи с треугольным, грушевидным, квадратным и пятиугольным профилями. Выбор профиля определяется в основном значением нагрузки. В приборах наибольшее распространение получил нож с треугольным профилем. Опорная поверхность подшипника-подушки может иметь призматическую (рис. 3.20, а), цилиндрическую и плоскую формы. Форма подушки зависит от назначения опоры и размера допускаемого момента трения. Плоские подушки обеспечивают минимальный момент трения, их применяют в особо точных приборах, но в такой опоре необходимо дополнительное устройство для центрирования подвижной системы. Призматические опоры, отличающиеся простотой конструкции, изготовления и обеспечивающие центрирование подвижной системы, наиболее распространены в приборных устройствах.

Во всех вариантах ножевой опоры происходит соприкосновение двух цилиндров (плоскость — поверхность цилиндра с нулевой кривизной). При колебаниях ножа его цапфа перекатывается по поверхности подушки, обеспечивая трение качения. Составляющие нагрузки F, действующей под углом а к нормали опорной поверхности (рис. 3.20, б),
Fa = F sin a; Fr = F cos а.

Учитывая, что сила трения Fn = fFr и для работы опоры необходимо условие Fт ≥ Fa, максимальное значение угла
amax≤arctgf,
которое для стальных ножей и каменных подушек превышает 7... 10°. Поэтому ножевые опоры применяют в приборах, например электромагнитных реле, миниметрах, подвижная система которых совершает колебательное движение с углом поворота не более ±8... 10°, что соответствует условию чистого качения.

Максимальные контактные напряжения на площадке соприкосновения ножа и подушки