專利名稱：光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，大型光學(xué)元件如大口徑望遠(yuǎn)鏡，其主鏡徑向定位方式主要是在光學(xué)元件的 外圓周均布三點或更多點，徑向支撐結(jié)構(gòu)采用既定位又支撐的方式。這種徑向定位方式的 主要缺點如下第一、對于位置要求較高的光學(xué)元件，由于徑向支撐多為浮動結(jié)構(gòu)，很難保 證光學(xué)元件光軸位置的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，因此只適用于主動支撐系統(tǒng)；第二、徑向支撐結(jié)構(gòu) 要保證既定位又支撐，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于裝調(diào)；第三、多于三點的徑向支撐方式容易產(chǎn)生 過定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、裝調(diào)方便、 不產(chǎn)生過定位的光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)包括中心軸、軸套、 脹緊圈、預(yù)緊螺釘、放松螺釘；所述脹緊圈由連接為一體的調(diào)節(jié)環(huán)和柔性環(huán)構(gòu)成；中心軸安 裝固定在基座上，其頂端與柔性環(huán)內(nèi)表面之間通過圓錐面配合；柔性環(huán)的外表面為弧面，該 弧面與軸套的內(nèi)表面形成圓環(huán)線接觸；中心軸、柔性環(huán)及軸套嵌于光學(xué)元件的中心孔中，且 軸套的外表面與光學(xué)元件膠接；調(diào)節(jié)環(huán)與中心軸通過預(yù)緊螺釘連接，轉(zhuǎn)動預(yù)緊螺釘可調(diào)整 調(diào)節(jié)環(huán)與中心軸之間的距離，使柔性環(huán)與中心軸過盈配合；放松螺釘與調(diào)節(jié)環(huán)螺紋連接，其 前端頂?shù)街行妮S上，調(diào)節(jié)放松螺釘可使柔性環(huán)與中心軸間隙配合。所述柔性環(huán)加工有多個軸向開口槽。本發(fā)明的工作原理調(diào)節(jié)預(yù)緊螺釘，使柔性環(huán)的內(nèi)圓錐面與中心軸的外圓錐面過 盈配合，從而實現(xiàn)脹緊。由于柔性環(huán)外表面為弧面，該弧面與軸套的內(nèi)表面線接觸定位，限 制光學(xué)元件只能在徑向移動，并且允許光學(xué)元件傾斜，避免了面接觸產(chǎn)生的過定位現(xiàn)象。當(dāng) 脹緊力過大時，可以調(diào)節(jié)放松螺釘，使柔性環(huán)與中心軸的間隙配合，從而實現(xiàn)放松。當(dāng)不施 加任何預(yù)緊力時，軸套和柔性環(huán)之間有一定的間隙，可以方便軸套拆卸。本發(fā)明的積極效果由于柔性環(huán)與中心軸之間為錐面配合，調(diào)節(jié)預(yù)緊螺釘和放松 螺釘就可以很容易地實現(xiàn)預(yù)緊和放松，調(diào)節(jié)方便、簡單。由于柔性環(huán)的外表面為柔性弧面， 脹緊時柔性環(huán)與軸套線接觸定位，限制光學(xué)元件只能在徑向移動，而允許傾斜，避免了面接 觸產(chǎn)生的過定位現(xiàn)象。本發(fā)明的光學(xué)元件徑向定位機(jī)構(gòu)可以與徑向支撐結(jié)構(gòu)配套使用，減 小了由于浮動支撐既定位又支撐所帶來的定位不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定的現(xiàn)象。本發(fā)明可用于帶有 中心孔的大型光學(xué)元件如大口徑望遠(yuǎn)鏡主鏡支撐結(jié)構(gòu)中的徑向定位。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明的光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)主視圖。圖2為脹緊圈的立體圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)包括中心軸1、軸套2、脹緊圈、預(yù)緊螺釘4、放松螺釘5。所述脹緊圈3由連接為一體的調(diào)節(jié)環(huán)6和柔性環(huán)3構(gòu)成；如圖2 所示，調(diào)節(jié)環(huán)6的內(nèi)徑小于中心軸1的外徑，其上帶有與預(yù)緊螺釘4配合的螺孔7和與放松 螺釘5配合的螺孔8 ；柔性環(huán)3的內(nèi)表面為圓錐形，外表面為弧面(該弧面可以是圓弧面或 其他能夠與軸套內(nèi)表面形成圓環(huán)線接觸的曲面)，且柔性環(huán)3上加工有多個軸向開口槽9。 中心軸1安裝固定在基座上，其頂端與柔性環(huán)3內(nèi)表面之間通過圓錐面配合；柔性環(huán)3的外 表面與軸套2的內(nèi)表面形成線接觸，接觸線為環(huán)繞柔性環(huán)3的圓形線；中心軸1、柔性環(huán)3 及軸套2嵌于光學(xué)元件的中心孔中，且軸套2的外表面與光學(xué)元件膠接；預(yù)緊螺釘4由調(diào)節(jié) 環(huán)6上的螺孔7旋入并與中心軸1螺紋連接，調(diào)節(jié)預(yù)緊螺釘4可使柔性環(huán)3與中心軸1過 盈配合；放松螺釘5與調(diào)節(jié)環(huán)6上的螺孔8螺紋配合，其前端頂?shù)街行妮S1上，調(diào)節(jié)放松螺 釘5可使柔性環(huán)3與中心軸1間隙配合。柔性環(huán)3與中心軸1為圓錐面配合，當(dāng)旋緊預(yù)緊螺釘4時，對調(diào)節(jié)環(huán)6施加軸向力， 使其與中心軸1的軸向距離拉近，從而使柔性環(huán)3脹緊并對軸套2施加徑向力；此時柔性 環(huán)3外部弧面與軸套2線接觸定位，只限制光學(xué)元件徑向移動，允許傾斜，避免了面接觸產(chǎn) 生的過定位現(xiàn)象。同時，柔性環(huán)3的彈性可以吸收一部分因為其內(nèi)外元件膨脹系數(shù)的差別 所引起的應(yīng)力。當(dāng)脹緊力過大，需要放松的時候，旋緊放松螺釘5，對中心軸1施加軸向力， 使調(diào)節(jié)環(huán)6與中心軸1的軸向距離變大，柔性環(huán)3與中心軸1之間的配合放松。當(dāng)不施加 任何預(yù)緊力時，軸套2和柔性環(huán)3間隙配合，很容易就可以將軸套2取出，裝調(diào)方便、操作簡 單。中心軸1、軸套2和脹緊圈均采用低膨脹率金屬4J32，能夠避免因為金屬與光學(xué)元 件膨脹系數(shù)相差過大而引起得鏡面變形過大。中心軸1和脹緊圈要進(jìn)行穩(wěn)定化處理；軸套 2要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度為28-32HRC。預(yù)緊螺釘4和放松螺釘5選用GB內(nèi)六角圓柱頭螺釘 或其他方便拆卸的螺釘都可。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)，其特征在于包括中心軸(1)、軸套O)、脹緊圈、預(yù) 緊螺釘G)、放松螺釘(5)；所述脹緊圈由連接為一體的調(diào)節(jié)環(huán)(6)和柔性環(huán)C3)構(gòu)成；中 心軸(1)安裝固定在基座上，其頂端與柔性環(huán)(3)內(nèi)表面之間通過圓錐面配合；柔性環(huán)(3) 的外表面為弧面，該弧面與軸套O)的內(nèi)表面形成圓環(huán)線接觸；中心軸(1)、柔性環(huán)(3)及 軸套( 嵌于光學(xué)元件的中心孔中，且軸套( 的外表面與光學(xué)元件膠接；調(diào)節(jié)環(huán)(6)與中 心軸(1)通過預(yù)緊螺釘(4)連接，轉(zhuǎn)動預(yù)緊螺釘(4)可調(diào)整調(diào)節(jié)環(huán)(6)與中心軸(1)之間 的距離，使柔性環(huán)C3)與中心軸(1)過盈配合；放松螺釘( 與調(diào)節(jié)環(huán)(6)螺紋連接，其前 端頂?shù)街行妮S(1)上，調(diào)節(jié)放松螺釘( 可使柔性環(huán)(3)與中心軸(1)間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)，其特征在于所述柔性環(huán)(3)加 工有多個軸向開口槽(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)，其特征在于所述中心軸(1)、軸 套(2)和脹緊圈采用低膨脹率金屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件中心徑向定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的脹緊圈由連接為一體的調(diào)節(jié)環(huán)和柔性環(huán)構(gòu)成；中心軸安裝固定在基座上，其頂端與柔性環(huán)內(nèi)表面之間通過圓錐面配合；柔性環(huán)的外表面為弧面，該弧面與軸套的內(nèi)表面形成圓環(huán)線接觸；中心軸、柔性環(huán)及軸套嵌于光學(xué)元件的中心孔中，且軸套的外表面與光學(xué)元件膠接；調(diào)節(jié)環(huán)與中心軸通過預(yù)緊螺釘連接，轉(zhuǎn)動預(yù)緊螺釘可使柔性環(huán)與中心軸過盈配合；放松螺釘與調(diào)節(jié)環(huán)螺紋連接，其前端頂?shù)街行妮S上，調(diào)節(jié)放松螺釘可使柔性環(huán)與中心軸間隙配合。本發(fā)明定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、裝調(diào)方便、不產(chǎn)生過定位，可用于帶有中心孔的大型光學(xué)元件如大口徑望遠(yuǎn)鏡主鏡支撐結(jié)構(gòu)中的徑向定位。
文檔編號G02B7/00GK102073116SQ20101058899
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者張景旭, 楊飛, 范李立 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所