CN105182501B - 一种大口径反射镜用弹性连接胀套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大口径反射镜用弹性连接胀套，其中，端面垫上设有中心连接螺孔和多个均匀设于中心连接螺孔周围的芯轴通孔，端面垫的第一端与膨胀套的第一端连接，膨胀套的外径略小于大口径反射镜的连接沉孔的直径，膨胀套的内壁表面为内锥面，膨胀套的圆周壁上均匀设有多个轴向槽；芯轴置于膨胀套的中心通孔内，芯轴为实心柱体且其外周面为与内锥面配合的外锥面，多个芯轴螺钉分别穿过端面垫的多个芯轴通孔后与多个设于芯轴第一端端面的内沉的芯轴螺孔一一对应连接。本发明所述大口径反射镜用弹性连接胀套结构简单、受力均衡、牢固可靠、便于装拆、易于检修、维护或更换，安装时无需调整，可以精确定位安装大口径镜片，保证了安装质量。

Description

一种大口径反射镜用弹性连接胀套
技术领域
本发明涉及一种反射镜用连接装置，尤其涉及一种大口径反射镜用弹性连接胀套。
背景技术
大口径反射镜现在多用于大科学装置工程项目，由于结构厚重、造价昂贵以及位置精度要求精确使得其定位调整结构必须精密且可靠。许多大口径反射镜由于空间使用限制，一般采用背部安装定位方式，即采用机械件与镜片背部粘接的方法，但由于粘胶工艺不易控制以及粘接后很难去除粘接层，因此需要考虑一种新的应用于大口径反射镜的连接方式。
传统的胀套由内套、外套和中间套组成，通过它们之间的锥面压紧后产生的摩擦力来传递扭矩和轴向力，但此种结构由于只有一个间隙槽，在工作过程存在受力不平衡，造成被连接件不能均匀受力，且运动传递误差大，无法精确地定位固定被连接件，再者其材料选择也不适用于精密光机使用场合。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种大口径反射镜用弹性连接胀套。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种大口径反射镜用弹性连接胀套，所述大口径反射镜具有圆柱形的连接沉孔，所述大口径反射镜用弹性连接胀套包括端面垫、膨胀套和芯轴，所述端面垫上设有用于连接其它部件的中心连接螺孔和多个均匀设于所述中心连接螺孔周围且用于连接芯轴的芯轴通孔，所述端面垫的第一端与所述膨胀套的第一端连接，所述膨胀套为具有中心通孔的套筒，所述膨胀套的外径略小于所述大口径反射镜的连接沉孔的直径，所述膨胀套的内壁表面为第一端直径小于第二端的内锥面，所述膨胀套的圆周壁上均匀设有多个轴向槽；所述芯轴置于所述膨胀套的中心通孔内，所述芯轴为实心柱体且其外周面为第一端直径小于第二端直径的外锥面，所述外锥面的外径略小于所述内锥面的对应内径，所述芯轴的第一端端面设有多个内沉的芯轴螺孔，所述芯轴的第一端与所述端面垫的第一端通过多个芯轴螺钉连接，多个所述芯轴螺钉分别穿过所述端面垫的多个芯轴通孔后与多个所述芯轴螺孔一一对应连接。
上述结构中，端面垫作为安装基础，既用于连接膨胀套和芯轴，又用于连接其它部件；膨胀套和芯轴配合使用，内锥面和外锥面之间能够相互配合，当芯轴向其第一端方向移动时，芯轴的外锥面对膨胀套的内锥面有一个向外的推力，该推力迫使膨胀套向外膨胀，膨胀套上的轴向槽使其膨胀能够实现；膨胀套的膨胀使其与大口径反射镜的连接沉孔的内壁紧密接触并实现紧固连接，从而实现本弹性连接胀套与大口径反射镜之间的稳固连接。膨胀套与大口径反射镜的连接沉孔之间的间隙通过计算膨胀套的胀紧变化尺寸得到，同时保证胀紧力合适，满足胀紧后不松动且不超过镜片的许用应力范围即可。
为了便于加工和组装，所述膨胀套的第一端环形端面上均匀设有多个内沉的膨胀套螺孔，所述端面垫上还设有多个均匀分布于所述中心连接螺孔周围的用于连接膨胀套的膨胀套通孔，多个膨胀套螺钉分别穿过多个所述膨胀套通孔后与多个所述膨胀套螺孔一一对应连接。
为了使端面垫的外表面平整以便于与其它部件连接，所述端面垫为外径大于所述膨胀套外径的圆柱体，所述芯轴通孔和所述膨胀套通孔中靠近所述端面垫第二端的一侧均设有用于放置螺钉螺帽且直径更大的沉孔。
作为优选，所述膨胀套上的轴向槽为全周均匀对开设置的24个间隙槽。这样使得膨胀套胀开时从中心均匀张开，保证大口径镜片受力均匀，无应力集中点，且承载能力高。
为了便于更加稳固地连接其它部件，所述芯轴的第一端端面上设有内沉且与所述端面垫上的中心连接螺孔直径一致且对应衔接的中心螺孔。
所述芯轴的中心螺孔靠近所述芯轴第二端的位置还设有与所述中心螺孔相同且直径更大的中心沉孔。这个中心沉孔用于放置与其它部件连接的螺钉前端。
所述外锥面和所述内锥面的锥度相同且均为1:7。为保证胀紧力，选择锥度为1:7，而非国标要求的一般胀套的锥度，同时保证了拆卸时的方便性和连接时的不脱落。
所述膨胀套的圆周壁上靠近第一端的位置设有外径更大的凸环，所述凸环的外径大于所述大口径反射镜的连接沉孔的直径。该凸环可以使大口径反射镜与端面垫之间保持一定空隙，以利于大口径反射镜的正常应用。
为了更好地实现膨胀套和芯轴之间的推力传动，所述膨胀套和所述芯轴的接触面的表面光洁度为Ra0.4，所述膨胀套和所述芯轴的接触面的有效接触面积不小于70％。
具体地，所述端面垫、所述膨胀套和所述芯轴均采用铟钢材料制作。
本发明的有益效果在于：
本发明通过利用芯轴的外锥面和膨胀套的内锥面之间的锥面配合，将芯轴向端面垫移动的动力的一部分转化为对膨胀套的扩张力，从而实现与大口径反射镜的稳固连接，其结构简单、受力均衡、牢固可靠、便于装拆、易于检修、维护或更换，安装时无需调整，自动对中，可以精确定位安装大口径镜片，有效保证了安装质量，并且使用寿命长。
附图说明
图1是本发明所述大口径反射镜用弹性连接胀套的立体图；
图2是本发明所述大口径反射镜用弹性连接胀套的俯视图；
图3是本发明所述大口径反射镜用弹性连接胀套应用时的剖视图之一，图中的大口径反射镜用弹性连接胀套为图2中的A-A剖视图；
图4是本发明所述大口径反射镜用弹性连接胀套应用时的剖视图之二，图中的大口径反射镜用弹性连接胀套为图2中的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图4所示，本发明所述大口径反射镜9具有圆柱形的连接沉孔12，本发明所述大口径反射镜用弹性连接胀套包括端面垫1、膨胀套2和芯轴7，端面垫1上设有用于连接其它部件的中心连接螺孔11、六个均匀设于中心连接螺孔11周围且用于连接芯轴7的芯轴通孔6和六个均匀设于中心连接螺孔11周围且用于连接膨胀套2的膨胀套通孔4，芯轴通孔6和膨胀套通孔4中靠近端面垫1第二端的一侧均设有用于放置螺钉螺帽且直径更大的沉孔，端面垫1的第一端(图中的下端)与膨胀套2的第一端(图中的上端)连接，膨胀套2为具有中心通孔的套筒，膨胀套2的外径略小于大口径反射镜9的连接沉孔12的直径，膨胀套2的圆周壁上靠近第一端的位置设有外径更大的凸环15，凸环15的外径大于大口径反射镜9的连接沉孔12的直径，膨胀套2的内壁表面为第一端直径小于第二端(图中的下端)的内锥面，膨胀套2的圆周壁上均匀设有全周均匀对开设置的24个间隙槽14；芯轴7置于膨胀套2的中心通孔内，芯轴7为实心柱体且其外周面为第一端(图中的上端)直径小于第二端(图中的下端)直径的外锥面，外锥面和内锥面的锥度相同且均为1:7，外锥面的外径略小于内锥面的对应内径，芯轴7的第一端端面设有六个内沉的芯轴螺孔8，芯轴7的第一端与端面垫1的第一端通过六个芯轴螺钉5连接，六个芯轴螺钉5分别穿过端面垫1的六个芯轴通孔6后与六个芯轴螺孔8一一对应连接，芯轴7的第一端端面上设有内沉且与端面垫1上的中心连接螺孔11直径一致且对应衔接的中心螺孔(图中与中心连接螺孔11标记为一体)，芯轴7的中心螺孔靠近芯轴7第二端的位置还设有与中心螺孔相同且直径更大的中心沉孔10，膨胀套2的第一端环形端面上均匀设有六个内沉的膨胀套螺孔13，六个膨胀套螺钉3分别穿过六个膨胀套通孔4后与六个膨胀套螺孔13一一对应连接，芯轴螺钉5的螺帽和膨胀套螺钉3的螺帽分别置于对应的芯轴通孔6和膨胀套通孔4的沉孔内；膨胀套2和芯轴7的接触面的表面光洁度为Ra0.4，膨胀套2和芯轴7的接触面的有效接触面积不小于70％，端面垫1、膨胀套2和芯轴7均采用铟钢材料制作。
如图3和图4所示，在使用时，先将端面垫1、膨胀套2和芯轴7安装成一体，端面垫1与膨胀套2之间用六个膨胀套螺钉3螺接紧固，端面垫1与芯轴7之间的六个芯轴螺钉5处于松开状态。安装时，将胀套整体放入大口径反射镜9的连接沉孔12内，通过扭力扳手均匀加力紧固端面垫1与芯轴7之间的六个膨胀套螺钉3，使芯轴7向端面垫1的方向移动，在锥面接触作用下，芯轴7的外锥面对膨胀套2的内锥面有一个向外的推力，该推力迫使膨胀套2向外膨胀，膨胀套2的膨胀使其与大口径反射镜9的连接沉孔12的内壁紧密接触并实现紧固连接，从而实现本弹性连接胀套与大口径反射镜9之间的稳固连接。根据应用需要，采用另外的螺钉将本弹性连接胀套的端面垫1与其它部件连接即可。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (8)

1.一种大口径反射镜用弹性连接胀套，所述大口径反射镜具有圆柱形的连接沉孔，其特征在于：所述大口径反射镜用弹性连接胀套包括端面垫、膨胀套和芯轴，所述端面垫上设有用于连接其它部件的中心连接螺孔和多个均匀设于所述中心连接螺孔周围且用于连接芯轴的芯轴通孔，所述端面垫的第一端与所述膨胀套的第一端连接，所述膨胀套为具有中心通孔的套筒，所述膨胀套的外径略小于所述大口径反射镜的连接沉孔的直径，所述膨胀套的内壁表面为第一端直径小于第二端的内锥面，所述膨胀套的圆周壁上均匀设有多个轴向槽；所述芯轴置于所述膨胀套的中心通孔内，所述芯轴为实心柱体且其外周面为第一端直径小于第二端直径的外锥面，所述外锥面的外径略小于所述内锥面的对应内径，所述芯轴的第一端端面设有多个内沉的芯轴螺孔，所述芯轴的第一端与所述端面垫的第一端通过多个芯轴螺钉连接，多个所述芯轴螺钉分别穿过所述端面垫的多个芯轴通孔后与多个所述芯轴螺孔一一对应连接；所述膨胀套的第一端环形端面上均匀设有多个内沉的膨胀套螺孔，所述端面垫上还设有多个均匀分布于所述中心连接螺孔周围的用于连接膨胀套的膨胀套通孔，多个膨胀套螺钉分别穿过多个所述膨胀套通孔后与多个所述膨胀套螺孔一一对应连接；所述端面垫为外径大于所述膨胀套外径的圆柱体，所述芯轴通孔和所述膨胀套通孔中靠近所述端面垫第二端的一侧均设有用于放置螺钉螺帽且直径更大的沉孔。
2.根据权利要求1所述的大口径反射镜用弹性连接胀套，其特征在于：所述膨胀套上的轴向槽为全周均匀对开设置的24个间隙槽。
3.根据权利要求1所述的大口径反射镜用弹性连接胀套，其特征在于：所述芯轴的第一端端面上设有内沉且与所述端面垫上的中心连接螺孔直径一致且对应衔接的中心螺孔。
4.根据权利要求3所述的大口径反射镜用弹性连接胀套，其特征在于：所述芯轴的中心螺孔靠近所述芯轴第二端的位置还设有与所述中心螺孔相同且直径更大的中心沉孔。
5.根据权利要求1所述的大口径反射镜用弹性连接胀套，其特征在于：所述外锥面和所述内锥面的锥度相同且均为1:7。
6.根据权利要求1所述的大口径反射镜用弹性连接胀套，其特征在于：所述膨胀套的圆周壁上靠近第一端的位置设有外径更大的凸环，所述凸环的外径大于所述大口径反射镜的连接沉孔的直径。
7.根据权利要求1所述的大口径反射镜用弹性连接胀套，其特征在于：所述膨胀套和所述芯轴的接触面的表面光洁度为Ra0.4，所述膨胀套和所述芯轴的接触面的有效接触面积不小于70％。
8.根据权利要求1所述的大口径反射镜用弹性连接胀套，其特征在于：所述端面垫、所述膨胀套和所述芯轴均采用铟钢材料制作。
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