Прецизионная регулируемая опора

 

Изобретение относится к точному приборостроению , в частности к регулируемым опорам для перемещения приборов по вертикали и горизонтирования их оснований, и может быть использовано в приспособлениях и устройствах контрольно-испытатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 12 В 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4921982/21 (22) 25.03.91 (46) 07.03.93. Бюл. ¹ 9 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения (72) В, К. Стручков (56) Авторское свидетельство СССР

¹1299959,,кл. G 01 0 11/30, 1984.

ÄÄ5UÄÄ 1799906 А1 (54) ПРЕЦИЗИОННАЯ РЕГУЛИРУЕМАЯ

ОПОРА (57) Изобретение относится к точному приборостроению, в частности к регулируемым опорам для перемещения приборов по вертикали и горизонтирования их оснований, и может быть использовано в приспособлениях и устройствах контрольно-испытатель 4

О

О

О

О (1799906 ной аппаратуры для аттестации и исследования высокоточных силочувствительных приборов. Оно позволяет повысить точность регулировки путем компенсации технологических погрешностей сопрягаемых элементов конструкции. Сущность изобретения: в прецизионной регулируемой опоре, содержащей корпус (К1) 1, винт 2 с гайкой 3, размещенные в нем с возможностью взаимодействия, и опорные элементы, при этом гайка 3 снабжена цангой 15 с регулировочной гайкой 16. К1 выполнен B виде полого ступенчатого цилиндра с направляющим цилиндрическим отверстием 4, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения установлена гайка 3, выполненная в виде цилиндрического штока, на нижнем конце которого размещены опорИзобретение относится к точному приборостроению, в частности к регулируемым опорам для перемещения приборов по вертикали и горизонтирования их оснований, и может быть использовано в приспособлени- 5 ях и устройствах контрольно-испытательной аппаратуры для аттестации и исследования высокоточных силочувствительных приборов.

Целью изобретения является повыше- 10 ние точности регулировки путем компенсации технологических погрешностей сопрягаемых элементов, а именно радиального и.торцового биений, несоосности, отклонения формы поверхности и т,п. 15

На фиг. 1 представлена конструкция прецизионной регулируемой опоры в исходном положении: на фиг, 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Прецизионная регулируемая опора со- 20 держит корпус 1, винт 2 с гайкой 3, размещенные в нем с возможностью взаимодействия, Корпус 1 выполнен в виде полого ступенчатого цилиндра с направляющим отверстием 4 и снабжен опорным фланцем 5, 25 при помощи которого закреплен в горизонтируемом основании 6 измерительного прибора, Верхняя часть корпуса 1 заканчивается наружной резьбой 7 и полостью 8 увеличенного диаметра, а его нижняя 30 часть выполнена в виде цанги 9, снабженной регулировочной гайкой 10. В направляющем цилиндрическом отверстии 4 с возможностью возвратно-поступательного движения установлена гайка 3, выполнен- 35 ные элементы, выполненные в виде головки

12 со сферической вытачкой 13 с завальцованным в ней опорным шариком 14. В верхней части К1 при помощи опорной втулки 19 установлен регулировочный элемент 21 с возможностью образования кинематической связи с винтом 2 посредством крестовой компенсирующей муфты 26, элементы зацепления которой выполнены в виде тел качения, например шариков 27 и цилиндрических пазов 28, при этом входное и выходное звенья муфты 26 образованы опорной частью 29 регулировочного элемента 21 и головкой 17 винта 2 соответственно, а промежуточное звено выполнено B виде диска

30, установленного между ними и стенками

К1С гарантированным зазором, 2 з. п. ф-лы, 2 ил. ная в виде цилиндрического штока с центральным направляющим отверстием 11, при этом в нижней ее части размещены опорные элементы, выполненные в виде головки 12 со сферической выточкой 13 с завальцованным в ней опорным шариком 14, Верхняя часть гайки 3 заканчивается цангой 15, снабженной регулировочной гайкой 16, Винт 2 снабжен цилиндрической головкой 17, а торец его нарезного конца выполнен в виде цилиндрического направляющего хвостовика 18 и размещен в центральном направляющем отверстии 11 гайки 3, В верхней части корпуса 1 при помощи упорной втулки 19 и кольцевой гайки 20 установлен регулировочный элемент 21, который образует с ней цилиндросферическое подвижное соединение при помощи сферического буртика 22, При обеспечения стыковки со съемным регулировочным устройством (на фигурах не показано) упорная втулка 19 снабжена зубчатым венцом 23 (зубчатой полумуфтой), а регулировочный элемент 21 снабжен цилиндрической головкой 24 с внутренним шестигранным отверстием 25. Регулировочный элемент 21 установлен в полости 8 с возможностью образования кинематической связи с винтом 2 посредством крестовой компенсирующей муфты 26, элементы зацепления которой выполнены в виде тел качения, например шариков 27 (или роликов) и цилиндрических пазов 28, При этом входное и выходное звенья муфты 26 образованы опорной частью 29 регулировочного элемента 21 и головкой 17 винта 2 соответ1799906 ственно, а промежуточное звено выполнено в виде диска 30, установленного между ними и стенками полости 8 с гарантированным зазором. Каждая цанга 9 и 15 корпуса 1 и гайки 3 образована цилиндрической шейкой 31 и 32, резьбовой головкой 33 и 34, а также продольными пазами 35 и 36 соответственно, а их регулировочные гайки 10 и 16 выполнены со ступенчатым отверстием, имеющим резьбовую 37 и 38 и гладкую опорную 39 и 40 части, В последней выполнены по крайней мере две пары встречных радиальных пазов 41 и 42, образующих жесткие парные перемычки 43 и 44 по двум ортогональным направлениям. Гайка 3 снабжена ограничителем 45 поворота, выполненным в виде закладного направляющего штифта, головка 46 которого размещена в одном из пазов 41 цанги 9 корпуса 1.. Для предотвращения расчленения крестовой компенсирующей муфты 26 при отсутствии осевой нагрузки в процессе сборки и эксплуатации под головкой 17 винта 2 в полости 8 установлена упорная шайба

47.

Работа прецизионной регулируемой опоры основана на преобразовании вращательного движения винта 2 в поступательное перемещение гайки 3, снабженной опорными элементами (см. Артоболевский

И. И, Механизмы в современной технике, Т2,-M,: Наука, 1971, с, 947, механизм М

2222), При этом компенсация технологических погрешностей сопрягаемых элементов в кинематических парах (вращательных винтовых и поступательных) обеспечена за счет развязки винта 2 с корпусом 1 путем введения регулировочного элемента 21 со сферическим буртиком 22, крестовой компенсирующей муфты 26 с элементами зацепления, выполненными в виде тел качения, например шариков 27 и цилиндрических пазов 28, а также за счет применения цанг 9 и 15 с регулировочными гайками 10 и

16 соответственно, причем гладкие опорные части 39 и 40 этих гаек выполнены в виде прорезных пружин.

Во вращательной паре, образованной регулировочным элементом 21 и упорной втулкой 19, влияние торцовых биений опорных поверхностей на точность регулировки компенсируется цилиндросферическим подвижным соединением, обеспечивающим плотное прилегание этих поверхностей без зазора.

В винтовой паре, образованной винтом

2 и гайкой 3, влияние на точность регулировки торцовых и радиальных биений опорных элементов конструкции относительно реэьбового соединения компенсируется крестовой компенсирующей муфтой 26, которая в отличие от известной, компенсирующей несоосность валов(GM, Крайнев А. Ф. Словарьсправочник по механизмам. -M.:

Машиностроение, 1981, стр. 74), за счет тел качения компенсирует еще и их непараллельность, Осевой и радиальный люфты в этой паре выбираются при помощи цанги 15 и регулировочной гайки 16, В поступательной паре, образованной гайкой 3, выполненной в виде цилиндрического штока, и направляющим цилиндрическим отверстием 4 корпуса 1, радиальный зазор выбирается при помощи цанги 9 и

10 регулировочной гайки 10, при этом после выставки регулируемого положения гайка

10 обеспечивает надежное стопорение путем ее дозатяжки.

В винтовых парах, образованных регулировочными гайками 10 и 16 и цангами 9 и

15 соответственно, влияние торцового биения опорных торцов гаек при их затяжке компенсируется прорезными пружинами, образованными из гладких опорных частей

39 и 40, за счет их упругой деформации.

35 ных уровней или по электрическим сигналам чувствительного элемента прибора, подключенного к электронной контрольноиспытательной аппаратуре, по двум ортогональным направлениям.

Грубая и точная регулировки при этом производятся с помощью съемного регулировочного устройства, которое позволяет повысить чувствительность руки регулировщика более чем в 50 раз (см. авт, св. М

1453392, 31,07,86, кл, G 05 G 11/00). В процессе регулировки это устройство (на фигурах -не показано) устанавливается на прецизионную регулируемую опору, при этом его рабочая головка вводится в шести45 гранное отверстие 25 головки 24 регулировочного элемента 21, после чего производится грубая регулировка. Затем зубчатая полумуфта съемного устройства вводится в зацепление с зубчатым венцом

23 упорной втулки 19, жестко закрепленной в корпусе 1, и производится точная корректирующая регулировка плавным вращением регулировочного элемента 21, При вращении регулировочного элемента 21 его вращательное движение передается через

Прецизионная регулируемая опора в составе трехопорного основания 6 прибора работает следующим образом.

Прибор устанавливается на стенд или

30 контрольную пйиту с развязанным фундаментом, при этом могут использоваться башмаки или газовые дополнительные опоры. Затем производится горизонтирование прибора, например, при помощи электрон1799906 крестовую компенсирующую муфту 26 на винт 2, который, вращаясь, начинает перемещаться в осевом направлении относительно гайки 3 вместе с корпусом 1 и основанием 6. Таким образом, вращая регу- 5 лировочный элемент 21, производят требуемую выставку основания 6 прибора относительно горизонта, После выставки производится стопорение при помощи дозатяжки регулировочной гайки 10, при кото- 10 рой за счет треугольного профиля резьбы усилие затяжки раскладывается на осевое и радиальное, последнее приводит к деформации лепестков цанги 9, плотно зажимающих цилиндрический шток гайки 3. 15

Благодаря высокой точности и разрешающей способности регулируемую опору можно использовать в качестве микроперемещателя в задатчиках сверхмалых углов в контрольно-испытательной аппаратуре или 20 других прецизионных устройствах, в том числе и с дистанционным управлением.

Заявляемое техническое решение благодаря введению новых конструктивных признаков и кинематических связей по 25 сравнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества.

Повышается точность регулирования за счет обеспечения компенсации технологических погрешностей, допущенных при из- 30 готовлении сопрягаемых элементов кинематических пар.

Уменьшаются габариты в радиальном направлении, упрощается конструкция опоры и основания прибора, технология их из- 35 готовления и снижается металлоемкость благодаря обеспечению возможности использования съемного регулировочного устройства грубой и точной настройки, Расширяются возможности использо- 40 вания устройства, например, в качестве микроперемещателя повышенной точности (с минимальными погрешностями).

Повышается удобство эксплуатации за счет уменьшения габаритов в радиальном 45 направлении, упрощения посадочного места в основании прибора и автономности функционального узла, а также за счет совпадения оси вращения регулировочного элемента с направлением регулировки. 50

Формула изобретения

1. Прецизионная регулируемая опора, выполненная в виде системы винт-гайка с опорными элементами, причем гайка снабжена цангой с зажимным элементом, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности регулировки путем компенсации технологических погрешностей, она снабжена держателем в виде полого цилиндра со ступенчатой боковой поверхностью и с направляющим осевым каналом и регулировочным элементом с упорной втулкой, посредством которой он установлен в осевом канале держателя, причем гайка выполнена в виде цилиндрического штока, установленного в осевом канале держателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения, опорные элементы размещены на торцовой поверхности гайки, регулировочный элемент выполнен с опорной частью,- размещенной над головкой винта с образованием крестовой компенсирующей муфты, элементы зацепления которой выполнены в виде тел качения и цилиндрических пазов, а ее промежуточное звено выполнено в виде диска, установленного между ними и стенками осевого канала держателя с зазором, на торцовой поверхности винта выполнен цилиндрический направляющий хвостовик, размещенный в осевом отверстии штока гайки, держатель со стороны опорных элементов снабжен цангой с регулировочной гайкой.

2. Опора по и. 1, отличающаяся тем, что каждая цанга держателя и гайки выполнена с кольцевой проточкой на цилиндрической поверхности и с резьбой на наружной поверхности лепестков, а зажимной элемент гайки и регулировочная гайка держателя выполнены со ступенчатым отверстием, на части внутренней поверхности которого выполнена резьба, а на гладкой поверхности — по крайней мере две пары встречных радиальных пазов с образованием парных ортогональных перемычек.

3. Опора по и. 1, отличающаяся тем, что гайка снабжена ограничителем поворота в виде штифта с головкой, которая размещена, в одном из пазов цанги корпуса.

1799906

40

50

Составитель В.Стручков

Техред М,Моргентал Корректор С,Юско

Редактор Л.Волкова

Заказ 1138 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101