Мёртвый ход


Мёртвым ходом механизма называется свободное перемещение ведущего звена при неподвижном ведомом звене[2].

Холостое (то есть не передаваемое на ведомое звено) движение ведущего звена механизма возникает в момент реверсирования движения: Δм. х. = x − x', где x и x' — положения ведущего звена при прямом и обратном направлениях движения, соответствующие одному и тому же положению ведомого звена. При расчёте мёртвого хода механизма во время его проектирования обычно не учитываются зазоры в его опорах (например в подшипниках)[1].

Мёртвый ход является следствием наличия зазоров (люфтов) в кинематических парах механизма и упругих деформаций его деталей (упругий мёртвый ход). Он снижает точность работы механизма, способствует увеличению динамических нагрузок, появлению вибраций и шума[3].

Механизмы, где мёртвый ход отсутствует, называют беззазорными. Достигается это обычно упругим замыканием звеньев механизма. То есть соединением звеньев с предварительным упругим нагружением. Как правило, это реализовано с помощью различных пружин. В этом случае одна из частей механизма располагается свободно (не имеет жёсткой связи по некоторым из осей перемещения), а пружина сдвигает её в некое направление с целью «выбрать» имеющийся мёртвый ход: например, часть винтовой поверхности «подвигается» к винту или одна из шестерен может состоять из двух половин и одна из половин (подпружиненная) обеспечивает зацепление с другой шестерней противоположными поверхностями зубьев[4].

Отсутствие мёртвого хода приводит к уменьшению динамических нагрузок, повышению точности движения звеньев механизма[4].

Однако у беззазорных механизмов есть и минусы: кроме значительного усложнения и удорожания конструкции, возрастают и механические потери. Если например для устранения мертвого хода применяется сдвоенное колесо с пружинами, то КПД пары зубчатых колес или червячной передачи уменьшается в 1,5—2 раза[2].