专利名称：一种精密回转轴锁紧机构的制作方法
技术领域：
本发明属于精密机械结构设计技术领域中涉及的一种 精密仪器中回转轴锁紧机构。
背景技术：
在一些精密仪器中，回转轴经常需要停留在一个角度位 置上，并要求受到外力干扰时位置不被破坏，为满足要求， 需要一种精密锁紧机构来锁定回转轴的位置。精密锁紧机构 已有一些种类问世，与本发明最为接近的已有技术是中国机
械出版社出版的《精密仪器结构设计手册》第1015页图 11-9-5，将此图称为图1，包括横轴1、涨圈2、摩擦板3、 轴板4、横轴固定微动板5、横轴固定螺母6、手柄7、螺杆 8。
见图1，该锁紧机构的作用是将横轴1和横轴固定微动 板5紧固在一起，锁紧时转动手柄7，螺杆8便通过横轴固 定螺母6以其末端推顶轴板4向左移动，使轴板4压向摩擦 板3。此时，与横轴固定螺母6连接在一起的横轴固定微动 板5则向右移动并推动涨圈2压向摩擦板3，这两种运动的结果，就是把摩擦板3与横轴固定微动板5紧固在一起，即 把横轴l锁紧在固定微动板5上。该锁紧机构的缺点是，锁 紧机构在锁紧时，锁紧机构施加在横轴1上的力系并不平衡， 在主体仪器内部必须产生一个对横轴1的附加轴向力才能保 持横轴1的受力平衡，对于小型精密仪器，会使主体仪器的 使用精度受到影响。
发明内容
为了克服已有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于使 主体仪器回转轴只受到锁紧机构平衡力系的作用，在主体仪 器内部不产生附加轴向力，保证仪器使用精度。特设计一种 回转轴锁紧机构。本发明要解决的技术问题是提供一种精密回转轴锁紧 机构，解决技术问题的技术方案。如图2所示，包括手轮9、旋转轴IO、壳体ll、盖12、外套13、内套14、左压力弹簧 15、连接件16、右压力弹簧17、导向柱18、连接件轴19、 螺钉20、回转轴21、主体仪器22。手轮9在旋转轴10的左端通过螺钉与旋转轴10固定， 旋转轴10通过壳体11上的中心轴孔伸进壳体11内，外套 13装在壳体11的内部，与壳体11的内壁之间滑动接触，盖 12通过自身的中心轴孔套装在旋转轴10的左部轴杆上，与 左部轴杆之间是螺纹配合，盖12在外套13的左端用螺钉与外套13固定；内套14安装在外套13内，内套14的两端与外套13的内壁之间滑动接触，同时内套14通过自身的中心 轴孔套装在旋转轴10的右部轴杆上，与右部轴杆之间是螺 纹配合，在外套13内，在内套14的右面，装有连接件16， 左压力弹簧15通过其上的中心孔粘接在连接件16的左面的 连接件轴头上，其两端边缘顶在内套14的右面上，右压力 弹簧17通过其上的中心孔套装在连接件轴19上并粘接在连 接件16的右面，其两端边缘在外套13内与外套13底部内 侧接触，连接件16通过连接件轴19伸进回转轴21的轴孔 内，连接件16通过螺钉20与回转轴21固定，导向柱18通 过壳体11和外套13上的导向孔固定在内套14上，装在主 体仪器22内的回转轴21与主体仪器22之间是转动接触， 壳体11通过其边缘上的法兰，用螺钉固定在主体仪器22上。工作原理说明如图2、图3所示。盖12上的中心轴孔 螺纹为右旋螺纹，内套14上的中心轴孔螺纹为左旋螺纹， 旋转轴10与盖12配合的螺纹为右旋螺纹，旋转轴10与内 套14配合的螺纹为左旋螺纹，各螺纹螺距相等。如图3所 示顺时针旋转手轮9时，由于导向柱18限制了盖12、外套 13的旋转，盖12、外套13向左运动，右压力弹簧17被压 縮，产生对外套13的压力。同时由于导向柱18限制了内套 14的旋转，内套14向右运动，左压力弹簧15被压縮，产生 对内套14的压力。当主体仪器回转轴21有转动趋势时，左压力弹簧15、右压力弹簧17与内套14、外套13产生足够 的摩擦力阻止回转轴21的旋转。逆时针旋转手轮9，直至右 压力弹簧17与外套13、左压力弹簧15与内套14完全脱离 接触。回转轴21即可自由旋转。本发明的积极效果根据主体仪器工作该锁紧机构能锁 紧回转轴的位置，锁紧机构对回转轴施加的力系为平衡力 系，避免了主体仪器内部产生附加应力，保证了仪器的使用 精度，同时锁紧机构对安装同轴度要求不高。
图l是已有技术的结构示意图； 图2是本发明的结构示意图； 图3是图2的右视图。
具体实施方式
本发明按图2所示的机构实施，包括手轮9、旋转轴10、 壳体ll、盖12、外套13、内套14、左压力弹簧15、连接件 16、右压力弹簧17、导向柱18、连接件轴19、螺杆20、回 转轴21、主体仪器22。连接件16通过连接件轴19安装在主体仪器22的回转 轴21上，左压力弹簧15、右压力弹簧17通过连接件轴19 分别安装在连接件16的左、右两侧，连接方式采用胶结方式，其作用是对连接件16、外套13、内套14施加压力，同 时也消除内套14、盖12与旋转轴10螺纹副的间隙，内套14 安装在外套13内并通过其上的左旋螺纹与旋转轴10的左旋 螺纹段啮合，内套14外径与外套13具有滑动接触配合关系， 内套14在外套13内壁直线滑动。盖12安装在外套13的左 端上并通过其上的右旋螺纹与旋转轴10的右旋螺纹段啮合， 外套13安装在壳体11内，外套13外径与壳体11的内壁具 有滑动接触配合关系，外套13在壳体11内壁沿直线滑动。 当仪器回转轴21有转动趋势时，左压力弹簧15、右压力弹 簧17与内套14、外套13产生足够的摩擦力阻止回转轴21 的旋转。旋转轴10上的左旋螺纹与右旋螺纹螺距相等，旋 转轴10安装在壳体11上，手轮9安装在旋转轴10的左端， 导向柱18固定在内套14上并与壳体11、外套13上的长方 形孔配合，其作用是限制盖12、外套13、内套14的旋转。 见图3，顺时针旋转手轮9，受导向柱18的限制，盖12、外 套13向左移动，见图2，同时内套14向右移动，且盖12、 外套13和内套14移动的距离相同，分别压紧右压力弹簧17、 左压力弹簧15，限制了仪器回转轴21的转动。见图3，逆 时针旋转手轮9，受导向柱18的限制，盖12、外套13向右 移动(见图2)，同时内套14向左运动，且盖12、外套13 和内套14移动的距离相同，分别放松右压力弹簧17、左压 力弹簧15，直至左压力弹簧15与内套14、右压力弹簧17与外套13不再接触，此时回转轴21可自由转动且不受到锁 紧机构的影响。如图2、图3，该锁紧机构要求盖12、外套13、内套14 只能直线滑动，不能产生滚动，且运动过程不能有晃动，旋 转轴10与盖12及内套14的螺纹副啮合需要无间隙，且要 求各螺纹螺距一致，因此需采用精密加工保证，为保证锁紧 机构的强度、加工、使用性能，壳体11、盖12、外套13、 内套14均采用不锈钢材料。左压力弹簧15、右压力弹簧17 要求轴向弹性好且特性一致，采用60Si2MnA材料。旋转轴 10、盖12、内套14的螺距采用精密加工方法保证。
权利要求
1.一种精密回转轴锁紧机构，其特征在于包括手轮(9)、旋转轴(10)、壳体(11)、盖(12)、外套(13)、内套(14)、左压力弹簧(15)、连接件(16)、右压力弹簧(17)、导向柱(18)、连接件轴(19)、螺钉(20)、回转轴(21)、主体仪器(22)；手轮(9)在旋转轴(10)的左端通过螺钉与旋转轴(10)固定，旋转轴(10)通过壳体(11)上的中心轴孔伸进壳体(11)内，外套(13)装在壳体(11)的内部，与壳体(11)的内壁之间滑动接触，盖(12)通过自身的中心轴孔套装在旋转轴(10)的左部轴杆上，与左部轴杆之间是螺纹配合，盖(12)在外套(13)的左端用螺钉与外套(13)固定；内套(14)安装在外套(13)内，内套(14)的两端与外套(13)的内壁之间滑动接触，同时内套(14)通过自身的中心轴孔套装在旋转轴(10)的右部轴杆上，与右部轴杆之间是螺纹配合，在外套(13)内，在内套(14)的右面，装有连接件(16)，左压力弹簧(15)通过其上的中心孔粘接在连接件(16)的左面的连接件轴头上，其两端边缘顶在内套(14)的右面上，右压力弹簧(17)通过其上的中心孔套装在连接件轴(19)上并粘接在连接件(16)的右面，其两端边缘在外套(13)内与外套(13)底部内侧接触，连接件(16)通过连接件轴(19)伸进回转轴(21)的轴孔内，连接件(16)通过螺钉(20)与回转轴(21)固定，导向柱(18)通过壳体(11)和外套(13)上的螺孔固定在内套(14)上，装在主体仪器(22)内的回转轴(21)与主体仪器(22)之间是转动接触，壳体(11)通过其边缘上的法兰，用螺钉固定在主体仪器(22)上。
全文摘要
一种精密回转轴锁紧机构，属于精密机械结构技术领域涉及的锁紧机构。要解决的技术问题提供一种精密回转轴锁紧机构，技术方案包括手轮、旋转轴、壳体、盖、外套、内套、左右压力弹簧、连接件、导向柱、连接件轴、回转轴、主体仪器。手轮固定在旋转轴的左端，旋转轴通过轴孔伸进壳体内，外套装在壳体内，与其内壁滑动接触，盖固定在外套左端，通过轴孔套装在旋转轴左部轴杆上；内套安装在外套内，并套装在旋转轴右部轴杆上，连接件装在内套的右面，左右压力弹簧分别粘接在连接件两侧，连接件通过连接件轴伸进回转轴的轴孔内与其固定，导向柱通过壳体和外套上的孔固定在内套上，回转轴与主体仪器之间转动接触，壳体通过法兰固定在主体仪器上。
文档编号F16B1/00GK101660556SQ20091006759
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者丁亚林, 刘立国, 惠守文 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所