Юстировочное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 02 В 7/00, 7;18. ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ льзо п- с- на юс- устГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССВ 1117569, кл. С 02 В 7/00,С 02 В 7/18, 1983. ЯО 1318967(57) Изобретение может быть испвано.в контрольно-испытательнойпаратуре, где требуется точнаятавка зеркал по двум сопряженнымравлениям при ограниченном подхк регулировочным элементам. Целизобретения - повьппение точносттировки и удобства эксплуатации1318967 ройства, Основания 1 и 2 и упругийэлемент 4 выполнены единым блоком ввиде полужесткой муфты с прямоугольными гофрами 5. Угловое или поступательное перемещение, подвижного основания 2 с регулируемым объектом 36относительно неподвижного основания1 осуществляется посредством регулировочнаго механизма. Поворот эксцентриковой цапфы 14 регулировочного элемента 12 вызывает вращение шпильки 6вокруг ее оси за счет взаимодействия Изобретение относится к оптикомеханическому приборостроению и может быть использовано для прецизионной юстировки зеркал автоколлиматоров, резонаторов оптических квантовых генераторов, измерителей параметров движения в контрольно-испытательной аппаратуре и других устройств,требующих точной выставки по двумсопряженным направлениям при ограниченном подходе к регулировочным элемент агл.Цель изобретения - повышение точности юстировки, удобства эксплуатации и увеличение диапазона юстировки.На фиг.1 представлена конструкция юстировочного устройства; на фиг,2вид А на фиг.1; на фиг,З - разрезБ-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-Вна фиг.2; на фиг.5 - разрез Г-Г нафиг.З.10 стировочное устройство состоит из неподвижного 1 и подвижного 2 оснований с посадочным местом 3, упругого элемента 4, соединяющего основания и выполненного вместе с ними из единого блока в виде полужесткой муфты с прямоугольными гофрами 5, механизма юстировки, выполненного в виде трех шпилек 6 с резьбовыми концами 7 и 8 с резьбой противоположного направления левая и правая) и торсионными шейками 9, установленных параллельно друг другу по окружности раодиуса К через 120 и образующих кинематическую связь с основаниями посредством резьбовых втулок 1 О (левая сферической головки 15 с вилкой 18вильчатого рычага 6. Возвратно-пос.тупательное движение трех шпилек 6относительно реэьбовых втулок 10 и11, с которыми концы 7, 8 шпилек срезьбой противоположного направленияобразуют винтовые пары, вызывает перемещение основания 2, Резьбовые,втулки 10 снабжены стопорными пластинками 19 дробной фиксации с эксцентриками 20. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. 2резьба) и 11 (правая резьба) и регулировочных элементов 12, установленных на неподвижном основании 1 с помощью поворотных кронштейнов 13.Регулировочные элементы 12 выполнены в виде эксцентриковых цапф 14со сферическими головками 15 и образуют кинематическую связь со шпильками 6 при помощи вильчатых рычагов 16, О каждый из которых закреплен на шпильке 6 с помощью, например, клеммовогосоединения и винтом 17 и своей вилкой 18 охватывает сферическую головку 15 эксцентриковой цапфы 14, Резьбовые втулки 10 установлены на под-вижном основании 2 и снабжены стопорными пластинками 19 дробной фиксациис эксцентриками 20, которые установлены на подвижном основании 2 при 20 помощи упорных быстросъемных шайб 21и стопорных винтов 22. Каждый эксцентрик 20 образует кинематическуюсвязь с пластинкой 19 дробной фиксации эксцентричной шейкой 23, помещенной в паз 24.Поворотные кронштейны 3 закрепле.ны на неподвижном основании 1 с помощью резьбовых втулок 11 и выполнены с ними в виде одной детали, при чем каждая резьбовая втулка 11 снабжена пазами 25, например тремя, ификсируется от поворота относительнонеподвижного основания 1 штифтом 26,заходящим в паз 25, и гайкой 27.35 Регулировочные элементы 12 снабжены фиксаторами осевого и радиальногоположения. Каждый фиксатор осевого3 131896положения выполнен в виде шарика 28,подпружиненного пружиной 29, размещен в теле эксцентриковой цапфы 14и образует кинематическую связь с поворотным кронштейном 13 посредствомего кольцевой канавки 30. Каждый фиксатор радиального положения выполненв виде упругого кольца 31, упругиеэлементы 32 которого образованы общей стенкой встречных пазов 33 и Оравномерно расположены по окружности,онапример через 120 . Упругое кольцо31 выполнено с возможностью взаимодействия с эксцентриковой цапфой 14за счет фрикционной связи трущихся 5поверхностей, возникающих от посадки с натягом в пределах упругой деформации материала упругих элементов32, и от поворота относительно поворотного кронштейна 13 зафиксировано 20штифтом 34, входящим в его дополнительный паз 35,В посадочное место 3 подвижногооснования 2 установлен регулируемыйобъект 36, например измеритель параметров движения, который закрепленпри помощи крепежных сухарей 37 иневыпадающих винтов 38, снабженныхчашками 39 для удержания жала отвертки в шлице при затяжке винтов, 30Работа предлагаемого устройстваоснована на преобразовании поворотарегулировочного элемента 2 посредством юстировочного механизма в угловое или поступательное перемещение 35подвижного основания 2 с установленным регулируемым объектом 36 относительно неподвижного основания 1.(для диапазона регулировки по двумвзаимно перпендикулярным направлениям не более 4 20 угл.мин при длинерезьбовой части втулок 1 О и 11 неболее 1,5 диаметра резьбы, что достаточно, например, для юстировки современного измерителя параметров движения), оставшиеся зазоры будут выбраны за счет силового замыкания от упругих сил упругого элемента 4. Работа юстировочного механизма основана также на преобразовании вращательного движения эксцентриковой цапфы 4 в качательное движение шпильки 6 вокруг ее оси путем взаимодействия сферической головки 15 с вилкой 18 45 вильчатого рычага 16, который неподвижно закреплен на шпильке 6, а также на преобразовании качательного (вращательного) движения шпильки 6 в ее возвратно-поступательное движение 50 относительно резьбовых Чтулок 10 и 11, с которыми шпилька 6 своими резьбовыми концами 7 и 8 образуют винтовые пары. При этом возвратно-поступательное перемещение одной шпильки 6 приводит к перекосу подвижного основания 2 в плоскости, перпендикулярной другой плоскости, проходящей через оси двух других неподвижных шпи-,7 4лек 6, а синхронное перемещение одновременно трех шпилек 6 приводит к поступательному параллельному перемещению подвижного основания относительно неподвижного (например, для случая изменения фокусного расстояния оптического элемента), причем поступательное параллельное перемещение возможно только при условии, что начало движения будет происходить от исходного положения всех трех регулировочных элементов 12.Перекос подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 для шпилек из обычного материала возможен за счет гарантированного радиального зазора в резьбовом соедине 6 Ннии винтовых пар, например М 4 При необходимости получения больших диапазонов регулировки при минимальном радиальном зазоре в резьбовом соединении следует применить шпильки 6, снабженные торсионными шейками 9 и выполненные из специального сплава, обладающего сверхупругими свойствами (например, сплав меди с содержанием алюминия 14,37 и никеля 37, изготовленный по специальной технологии). При этом перекос подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 будет возможным за счет изгиба торсионных шеек 9, и выбор оставшихся зазоров в резьбовых парах будет осуществлен дополнительно за счет силового замыкания от упругих сил в материале шпилек 6 от их напряжения при изгибе.Исходным положением устройства является такое положение, при котором все три регулировочных элемента 12 находятся в нейтральном положении, те. сферические головки 15 эксцентриковых цапф 14 находятся одновременно в верхнем или нижнем положении, а вильчатые рычаги 16, сопряженные с ними, занимают среднее угловое поло 138967жение между углами поворота шпильки б.Заневоливание упругого элемента 4 и предварительная прецизионная выставка посадочного места 3 подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 выполняются в процессе окончательной сборки устройства следующим образом.Предварительно замеряется расстоя. ние Н между подвижным и неподвижным основаниями 2 и 1 при свободном не нагруженном состоянии упругого элемента 4 и паспортизуется. Затем производится сборка всех входящих элементов устройства и поворотных кронштейнов 13 в необходимом направлении в зависимости от направления подхода при эксплуатации. Заневоливание упругого элемента 4 производится при помощи поворота резьбовых втулок 10 при зафиксированных шпильках в рабочем положении на величину Н, которая при проектировании рассчитывается таким образом, чтобы при работе устройства в заданном диапазоне юстировки напряжения в материале при деформации упругого элемента 4 не превысили предела упругости и не произошла потеря силового замыкания. После заневолевания упругого элемента 4 производится прецизионнаявыставка посадочного места 3 подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 с помощью стопорных пластинок 19 дробной фиксации иэксцентриков 20, при этом регулировочные элементы 12 должны быть зафиксированы в одном нейтральном положении. Параллельность посадочного места 3 подвижного основания 2 относительно базовой установочной плоскости неподвижного основания 1 при выставке контролируется, например,индикатором часового типа,По окончании выставки эксцентрики20 фиксируются стопорными винтами 22,и устройство готово к работе.Зависимость угла наклона подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 от величины угла поворота одного регулировочного элемента 12 и от геометрии элементов механизма юстировки определяется поформулам:для шпильки с резьбой противоположного направленияез.пгде ц б= ----5К для шпильки с дифференциальнойрезьбой 1,5 К360 ф 20 Формула изобретения 1. 10 стировочное устройство, содер жащее два основания, связанные междусобой с помощью упругого элемента,причем одно основание выполнено спосадочным местом под юстируемыйобъект и установлено с возможностьюперемещения относительно другого основания, а также регулировочный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности юстировки и удобства эксплуатации, оба где с 6 - угол наклона подвижного основания 2;15Б - шаг правой или крупной резьбы;Я, - шаг левой или мелкой резьбы;- угол поворота шпильки б;е - эксцентриситет эксцентриковой цапфы 14;- угол поворота регулировочного элемента 12;К - проекция плеча вильчатогорычага 16 на ось вращения 25эксцентриковой цапфы 14К - радиус окружности расположения шпилек 6.Например, для шпильки с резьбойпротивоположного направления М 4 и,М 4 1,Н, Б, = Б = 0,7 мм, е = 1,6 мм;К = б мм; К = 35 мм диапазон юстировки составит ы = ф 20 угл,мин с чувствительностью регулировки ь 6 = 1,20,3 угл,с (минимальный угол наклонаподвижного основания 2 при одном импульсе движения руки регулировщика,очувствительность руки принята 3 длястандартной ручки отвертки или торцового гаечного ключа).щ Предлагаемое устройство являетсяпрецизионным и обеспечивает.юстировку по двум взаимно перпендикулярнымнаправлениям в небольшом диапазонеуглов в зависимости от принятых раз- ,15 меров входящих элементов.основания и упругий элемент выполнены единым блоком в виде полужесткоймуфты с прямоугольными гофрами, регулировочный механизм содержит, покрайней мере, три шпильки с резьбовыми концами с резьбой противоположного направления, сочлененными этимиконцами с обоими основаниями с помощью резьбовых втулок, при этом каждая резьбовая втулка, установленнаяна основании, имеющем возможностьперемещения, снабжена стопорной пластиной, а каждая резьбовая втулка, установленная на другом основании,снабжена кронштейном, выполненным с ней за одно целое, в котором размещен регулировочный элемент, выполненный в виде эксцентриковой цапфысо сферической головкой, снабженныйфиксаторами осевого и радиального положения и сочлененный со шпилькой спомощью вильчатого рычага, закреплен"ного на ней. 2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения диапазона юстировки,шпильки снабжены торсионными шейками и выполнены из сплава, обладающего сверхупругими свойствами.1318967 г иа 5 оставитель Т.Гатилехред М,Ходанич Корректор А.Зимокосов Редактор В.Даик Заказ 2508/40 ВН о и а рои венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород оектна Тираж 521ПИ Государственнделам изобретен35, Москва, ЖПодписноеомитета СССРоткрытийшская наб., д. 4/5