Плавающая гайка

Всем привет, продолжаю делится наработками по поводу конструкции принтеров. Сегодня речь пойдет как понятно из названия о конструкции плавающей гайки. Основные характеристики конструкции этой гайки такие: выполнена из двух деталей, собственно сама ходовая гайка из капролона, и 3д печатного кронштейна из АБС пластика, который представляет собой механизм с упругими связями который обеспечивает 4 степени свободы. Механизм реализован, с работой и прочими комментариями по устройству и конструированию можете ознакомится в видео.Рисунок 1 - степени свободы и связи кинематических пар.

Пару слов о кинематике: Винтовая кинематическая пара имеет одну степень свободы и 5 связей. Одна степень свободы - вращательная вокруг оси вдоль винта. Больше степеней свободы нет.  Из оставшихся 5 связей 1 связь является нужной для работы стола 3д принтера а именно линейное перемещение вдоль оси винта, то есть остается 4 связи которые делают механизм кинематически 4 раза замкнутым, для того что бы кинематически развязать механизм нужны 4 подвижности, а именно 2 линейные вдоль перпендикулярных оси винта линий, и 2 вращательные вокруг этих перпендикулярных оси винта линий. Такая схема известна, и например приводится в книге Л.Н. Решетова по конструированию самоустанавливающихся механизмов. Рисунок 2 - выдержка из книги Л.Н. Решетова с реализованной кинематической схемой плавающей гайки.

Эта схема кинематически равнозначна той которая описывается в данной статье, за тем исключение что классические кинематические пары заменены шарнирами с упругими связями. Шарниры с упругими связями имеют внушительный объём крайне положительных моментов, а именно: отсутствует люфт в кинематических парах, не требует смазки, проще изготовить, унификация повышена, и так далее. Описываемое устройство представляет из себя 2 балки скрещенных под углом 90 градусов, эти две балки могут упруго выпучиваться линейно по двум направлениям перпендикулярным осям винта, а так же упруго вращаться вокруг этих осей, тем  самым гайка получает те самые 4 степени свободы, которые делают ее самоустанавливающейся. Рисунок 3 - общий видРисунок 4 - разрез Рисунок 5 - вид сверху

Есть ряд нюансов при конструировании таких механизмов а именно (подробнее в видео):.

1. Профиль сечения балок.

2. Устранение концентраторов напряжений на начальных и конечных участках балки.

3. Правильная длина гайки.

4. Правильное расположение мнимых осей вращения связанных с центром эпюры нагрузок на винты гайки.

И ряд других.

Опять же обращаю внимание, что механизм реализован, и его работа показана в видео. Комментарии или если вдруг будут вопросы желательно писать на ютуб, потому что на 3д сильно активно не сижу. Спасибо за внимание.