CN211820266U - 组装件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供的组装件,包括:第一部件和第二部件,第一部件至少部分被第二部件所围设,在第一部件与第二部件之间间隔布置有胶结剂,第一部件和/或第二部件设有一凹陷部,凹陷部形成用于容纳胶结剂的容纳腔;其中,第一部件与第二部件的热膨胀系数不同,第一部件与第二部件能够根据温度的变化膨胀或收缩;当第一部件和/或第二部件膨胀或收缩时,胶结剂用于缓冲第一部件与第二部件的应力。本实用新型实施例提供的技术方案,能够在一定程度上有效解决由于第一部件和第二部件的膨胀系数不同而导致经过高低温环境时两者容易发生变形、且第一部件与第二部件配合精度降低的问题。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及机械结构技术领域,尤其涉及一种组装件。
背景技术
对外应力敏感的零件在与其他零件的连接时,由于两种零件的相互挤压,产生较大的应力,在较大的应力作用下,严重时可导致零件的变形或破损。例如,对于对外应力敏感的两种零件构成的相互围设的组件,两种材料的热膨胀系数不同,经过高温或低温环境时会导致两者之间产生较大的应力,从而零件的变形或破损。
实用新型内容
针对现有技术中的上述缺陷,本实用新型实施例提供一种组装件,包括:
第一部件和第二部件,所述第一部件至少部分被所述第二部件所围设,在所述第一部件与所述第二部件之间间隔布置有胶结剂,所述第一部件和/或所述第二部件设有一凹陷部,所述凹陷部形成用于容纳所述胶结剂的容纳腔;
其中,所述第一部件与所述第二部件的热膨胀系数不同,所述第一部件与所述第二部件能够根据温度的变化膨胀或收缩;
当所述第一部件和/或所述第二部件膨胀或收缩时,所述胶结剂用于缓冲所述第一部件与所述第二部件的应力。
进一步的,所述第一部件与所述第二部件至少具有两个相对设置的接合面。
进一步的,所述凹陷部包括凹槽结构,所述凹槽结构包括第一凹槽和/或第二凹槽,其中,所述第一部件的外侧壁上具有第一凹槽;及/或,所述第二部件的内侧壁上具有第二凹槽;
所述容纳腔由所述第一凹槽和/或所述第二凹槽所形成。
进一步的,所述第一凹槽的长度方向沿所述第一部件的周缘延伸;及/或,所述第二凹槽的长度方向沿所述第二部件的周缘延伸。
进一步的,还包括:
溢胶腔,用于容纳从所述容纳腔中溢出的胶结剂;其中,所述溢胶腔位于所述容纳腔的下方。
进一步的,所述溢胶腔基本平行于所述容纳腔。
进一步的,所述胶结剂的布置点绕所述第一部件的中心均匀分布或对称分布。
进一步的,所述胶结剂的布置点包括四个,四个所述胶结剂的布置点绕所述第一部件的中心均匀分布。
进一步的,每处所述胶结剂的重量基本相同。
进一步的,每处所述胶结剂的重量为2.5mg-3.5mg。
进一步的,
所述第一部件的周缘至少部分被所述第二部件所围设;
或者,所述第一部件的周缘全部被所述第二部件所围设。
进一步的,所述第二部件同轴套设于所述第一部件外侧。
进一步的,所述第一部件和所述第二部件均为环形件。
进一步的,
所述第一部件与所述第二部件径向相对固定。
进一步的,所述第一部件与所述第二部件之间通过所述胶结剂固定连接,以使所述第一部件与所述第二部件径向相对固定。
进一步的,所述胶结剂的弹性模量小于所述第一部件和/或所述第二部件的弹性模量。
进一步的,所述第一部件包括轴承,所述第二部件包括轴承座。
进一步的,
所述轴承座包括铝轴承座,所述轴承包括高铬钢轴承。
可选的,所述第一部件包括光学元件,和/或,所述第二部件包括支撑件。
进一步的,所述第一部件包括棱镜,和/或,所述第二部件包括磁轭。
进一步的,所述棱镜包括光学玻璃棱镜,和/或,所述磁轭包括低碳钢磁轭。
本实用新型实施例提供的组装件,包括第一部件和第二部件,第一部件至少部分被第二部件所围设,第一部件与第二部件的热膨胀系数不同,这样一来,当组装件经过高温或低温环境时,第一部件和第二部件之间的应力极易使得第一部件和第二部件产生变形,通过在第一部件和第二部件之间间隔布置胶结剂,通过胶结剂缓冲第一部件与第二部件的应力,能够在一定程度上有效解决由于第一部件和第二部件的膨胀系数不同而导致经过高低温环境时两者容易发生变形、破损的问题。通过容纳腔能够尽可能地增加各处胶结剂的量,提高胶结剂的缓冲效果,并且当经过高低温环境时,较软的胶接剂由于是间隔设置,相较于在第一部件与第二部件之间填充满胶结剂的方式,本技术方案间隔布设胶结剂能够明显减小胶结剂的填充量,增加了胶结剂膨胀、应力释放的空间,一定程度上有效解决第一部件与第二部件配合精度降低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种组装件的横剖视图;
图2为本实用新型实施例提供的另一种组装件的横剖视图;
图3为本实用新型实施例提供的又一种组装件的横剖视图;
图4为本实用新型实施例提供的光学玻璃与磁轭的结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的轴承与轴承座的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的轴承座的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语,故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。
此外,“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述一第一装置连接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接连接于所述第二装置,或通过其它装置间接地连接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的,并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本申请实施例提供一种组装件,包括第一部件和第二部件,第一部件至少部分被第二部件所围设,并且,第一部件与第二部件至少具有两个相对设置的接合面。第一部件与第二部件存在变形的情况,通过在第一部件和第二部件之间设置应力缓冲层,通过应力缓冲层缓冲第一部件与第二部件的应力,从而在一定程度上有效解决由于第一部件与第二部件变形时,引起的第一部件和第二部件的变形或破损的问题。
例如,因热膨胀系数不同,当组装件经过高温或低温环境时,第一部件和第二部件之间所产生的应力导致第一部件和第二部件产生变形,通过在第一部件和第二部件之间设置应力缓冲层,通过应力缓冲层缓冲第一部件与第二部件的应力,从而在一定程度上有效解决由于第一部件与第二部件在经过高温低温环境时,由于两者的热膨胀系数不同而产生较大的应力,从而引起第一部件和第二部件的变形或破损的问题。
图1为本实用新型实施例提供的一种组装件的横剖视图;图2为本实用新型实施例提供的另一种组装件的横剖视图;请参照附图1和附图2,本实施例提供一种组装件,包括:第一部件10和第二部件20。
第一部件10至少部分被第二部件20所围设,第一部件10与第二部件20的热膨胀系数不同,第一部件10与第二部件20能够根据温度的变化膨胀或收缩。
如图1所示,第一部件10可以部分周缘被第二部件20所围设,或者,如图2所示,第一部件10的周缘全部被第二部件20所围设。本实施例不做限定,但是第一部件10与第二部件20之间具有至少具有两个相对设置的接合面。
进一步的,第一部件10与第二部件20之间可以至少具有两个相对设置的接合面,所谓第一部件10与第二部件20的接合面是指第一部件10与第二部件20相对设置的部分,以图1为例,第一部件10的外侧缘与第二部件20的内侧缘相对的部分形成接合面,两个相对设置的接合面是在第一部件10与第二部件20的之间的某接合面a1处,以第一部件10为基准,在第一部件10上与接合面a1上相对的另一侧的接合面a2,接合面a1与接合面a2构成两个相对设置的接合面。
当第一部件10与第二部件20经过高温或低温环境,由于第一部件10与第二部件20的热膨胀系数不同,会导致两者的膨胀或收缩程度不同。
例如,当第一部件10的热膨胀系数大于第二部件20的热膨胀系数,则会导致当组装件经过高温环境时,第一部件10的膨胀速度大于第二部件20的膨胀程度,从而导致第一部件10与第二部件20之间的间隙变小,从而导致第一部件10与第二部件20产生变形。而当组装件经过低温环境时,第一部件10的收缩程度大于第二部件20的收缩程度,从而导致第一部件10与第二部件20之间的间隙变大。
当第一部件10的热膨胀系数小于第二部件20的热膨胀系数,则会导致当组装件经过高温环境时,第一部件10的膨胀速度小于第二部件20的膨胀程度,从而导致第一部件10与第二部件20之间的间隙变大。而当组装件经过低温环境时,第一部件10的收缩程度小于第二部件20的收缩程度,从而导致第一部件10与第二部件20之间的间隙变小,从而导致第一部件10与第二部件20产生变形。
当第一部件10的热膨胀系数大于第二部件20的热膨胀系数,且组装件经过高温环境时,第一部件10与第二部件20之间的间隙变小,两者之间的接合面的应力增大。或者,当第一部件10的热膨胀系数小于第二部件20的热膨胀系数,且组装件经过低温环境时,第一部件与第二部件20之间的间隙变小,两者之间的接合面的应力增大。在应力增大时,第一部件10在接合面a1处给第二部件20所施加的作用力的方向为远离第一部件10的方向(如图1,a1处所示向上的箭头方向),第一部件10在接合面a2处给第二部件20所施加的作用力的方向为远离第一部件10的方向(如图1,a2处所示向下的箭头方向);第二部件20给第一部件10在接合面a1处给第一部件10所施加的作用力的方向为靠近第一部件10的方向(如图1,a1处所示向下的箭头方向),第二部件20在接合面a2处给第一部件10所施加的作用力的方向为靠近第一部件10的方向(如图1,a2处所示向上的箭头方向)。在上述作用力的作用下,第一部件10和第二部件20的作用力无法抵消,第一部件10和第二部件20容易出现形变。
本实施例中,在第一部件10与第二部件20之间具有应力缓冲层30(图1和图2中粗线条所示)。当第一部件10和/或第二部件20膨胀或收缩时,应力缓冲层30用于缓冲第一部件10与第二部件20的应力。当第一部件10与第二部件20由于经过高温或者低温环境而产生相互挤压的作用力时,两者之间的接合面之间产生应力,而应力缓冲层30的设置,用于缓冲两者之间的应力,从而有效降低第一部件10与第二部件20由于热膨胀系数的不同,而导致高温低温环境时,两者之间的应力而导致第一部件10和/或第二部件20变形的问题。
本实施例提供的组装件,包括第一部件和第二部件,第一部件至少部分被第二部件所围设,第一部件与第二部件的热膨胀系数不同,这样一来,当组装件经过高温或低温环境时,第一部件和第二部件之间所产生的应力极易使得第一部件和第二部件产生变形,通过在第一部件和第二部件之间设置应力缓冲层,通过应力缓冲层缓冲第一部件与第二部件的应力,从而在一定程度上有效解决由于第一部件与第二部件在经过高温低温环境时,由于两者的热膨胀系数不同而产生较大的应力,从而引起第一部件和第二部件的变形或破损的问题。
在本实施例中,应力缓冲层30(图1和图2中粗线条所示)可以包括如下至少一种:空气、胶结剂、弹性件。经过试验,通过空气、胶结剂和弹性件均可以起到吸收应力的作用。
在一些实施例中,第一部件10与第二部件20之间可以径向相对固定,例如,第一部件10与第二部件20之间通过缓冲件固定连接,缓冲件可以具有一定的弹性模量,该弹性模量可以小于预设值,在选择该预设值时,本领域技术人员具体可以根据第一部件10和第二部件20的热膨胀系数并结合仿真实验来确定。总的原则是,缓冲件的弹性模量越大,即缓冲件越硬,越不易吸收第一部件10与第二部件20之间的应力,因此缓冲作用越差。缓冲件的弹性模量越小,即缓冲仅越软,越易吸收第一部件10与第二部件20之间的应力,因此缓冲作用越好。
在第一部件10与第二部件20由于热胀冷缩而产生形变时,缓冲件能够有效地缓冲第一部件10与第二部件20之间应力,从而有效降低由于两者相互挤压而导致的变形或断裂。
需要说明的是,本实施例中,第一部件10和第二部件20的变形,不仅仅包括其尺寸产生变化,还包括其形状产生变化,例如,第一部件10和/或第二部件20由圆变成椭圆,即圆度发生变化。
当第一部件10的热膨胀系数小于第二部件20的热膨胀系数时,缓冲件的热膨胀系数可以稍大,以在组装件经过低温环境时,缓冲件收缩以减小低温时所产生的应力,当第一部件10的热膨胀系数大于第二部件20的热膨胀系数时,缓冲件的热膨胀系数可以稍小,以在组装件经过高温环境时,缓冲件膨胀以减小高温时所产生的应力。由于缓冲件可以形变,其本身能够吸收较多的形变,因此,缓冲件的弹性模量对应力缓冲的效果比缓冲件的热膨胀系数对应力缓冲的效果影响要大很多。
在本实施例中,缓冲件31的弹性模量可以小于第一部件10和/或第二部件20的弹性模量。使得缓冲件31本身比第一部件10和/或第二部件20软,优选的,缓冲件31的弹性模量小于第一部件10和第二部件20的弹性模量,使得缓冲件31本身能够吸收第一部件10与第二部件20之间的应力。
在一些实施例中,图3为本实用新型实施例提供的又一种组装件的横剖视图;如图3所示,第一部件10与第二部件20之间设有缓冲件31,缓冲件31可以用于增大第一部件10与第二部件20之间的间隙。具体的,缓冲件31可以包括:弹簧、橡胶垫、橡胶环等,多个缓冲件31可以间隔设于第一部件10与第二部件20之间,又或者,缓冲件31可以呈环状,缓冲件31整个填充于第一部件10与第二部件20之间的间隙。需要说明的是,当第一部件10与第二部件20之间由于热胀冷缩而导致相互挤压时,由于缓冲件31的存在可以在一定程度上吸收两者的应力,从而使得两者的间隙增大,由此起到有效减小第一部件10和第二部件变形的目的。
值得注意的是,当缓冲件31间隔布置在第一部件10与第二部件30之间时,缓冲件31与第一部件10和第二部件20之间的空气可以共同构成应力缓冲层30。而当缓冲件31布满第一部件10和第二部件20之间的间隙时,缓冲件31构成应力缓冲层30。
发明人通过创造性地劳动发现,对于缓冲件31为胶结剂的情况,若将胶结剂布满第一部件10与第二部件20之间的间隙时。当经过高温环境时,若所选择的胶结剂弹性模量较小,即,所采用的胶结剂较软时,由于胶结剂自身的线膨胀系数较大,内部应力会随着膨胀向外释放,由于胶结剂是布满第一部件10与第二部件20的所有间隙,使得胶结剂膨胀变形只能沿第一部件10与第二部件20的方向变形,对第一部件10和第二部件20所施加的应力大,最终作用到第一部件10和第二部件20上的应力会影响第一部件10与第二部件20的配合精度。例如,当第一部件10与第二部件20同轴配合时,会影响两者圆度,进而影响两者的同轴度。更进一步的,当第一部件10为轴承,第二部件20为轴承座时,轴承和轴承座的圆度会产生变化,进而会影响轴承的滚动力矩,使得轴承滚动摩擦增大,使用过程中因摩擦产生的异响明显,最终还会导致系统功耗升高。
为解决上述技术问题,在一具体实施例中,缓冲件31为胶结剂。例如,可以为凝胶状树脂,该胶结剂可以起到固定第一部件10与第二部件20的作用,并且其能够产生弹性形变,能够有效缓冲第一部件10与第二部件20之间的应力,降低第一部件10与第二部件20变形的风险。
当缓冲件31为胶结剂,如图3所示,胶结剂可以间隔布置在第一部件10与第二部件20之间。将胶结剂间隔布置在第一部件10与第二部件20之间,相较于将胶结剂布满第一部件10与第二部件20中的方式,当经过高温时,胶结剂膨胀,由于胶结剂间隔布置,胶结剂的总填充量减少,并且每处胶结剂周围是空气,胶结剂除了可以朝第一部件10和第二部件20所在方向膨胀之外,还可以朝周围空气膨胀,增加了胶水膨胀、应力释放的空间,从而减小了向第一部件10和第二部件20释放的应力,并且,相较于胶结剂布满的方式,胶结剂的总填充量降低,成本也得到了降低。
优选的,胶结剂的布置点绕第一部件10的中心均匀分布或对称分布。例如,胶结剂的布置点可以为三个、四个或四个以上。无论胶结剂的布置点的数量如何,胶结剂绕第一部件10的中心均匀分布或对称分布,能够使得每处胶结剂对第一部件10和第二部件20所作用的应力基本相同,从而使得第一部件10和第二部件20能够尽可能均匀地形变。
第二部件可以同轴套设于第一部件10的外侧。第一部件10和第二部件20可以为环形件,对于环形的第一部件10和第二部件20来讲,间隔布置的胶结剂能够尽可能保证第一部件10和第二部件20的圆度不变,不影响两者的同轴度,即使在经过高温环境时,也不影响两者的配合精度。
更优选的,胶结剂的布置点可以包括四个,四个胶结剂的布置点绕第一部件10的中心均匀分布。四个胶结剂的布置点在保证第一部件10和第二部件20的应力缓冲效果的同时,大大降低了高温环境下胶结剂对第一部件10和第二部件20所施加的应力,且数量合适,大大减少了胶结剂的总填充量,成本低廉,工艺简单。
更进一步的,每处胶结剂的重量基本相同,由此可以使得每处胶结剂所起到的缓冲效果和应力释放效果基本相同,从而更进一步地保证第一部件10和第二部件20的同轴度。所谓重量基本相同可以是指每处胶结剂的重量误差在0.5mg之间。具体的,经过测算和实验,每处胶结剂的重量为2.5mg-3.5mg,能够达到较好的效果。
在第一部件10和/或第二部件20设有一凹陷部,凹陷部形成用于容纳胶结剂的容纳腔50。由于第一部件10与第二部件20之间的配合间隙一般较小,若直接在第一部件10与第二部件20的表面上点胶,则会导致点胶量不够,而点胶量不够就无法较好地消除第一部件10与第二部件20经过高低温时的应力。设置容胶腔50使得胶结剂能够容纳于容胶腔50中,能够有效增加每处胶结剂的量,保证能够较好地消除第一部件10与第二部件20经过高低温时的应力,并且,胶结剂间隔设置,增加了胶结剂本身应力释放的空间,减小了胶结剂本身对第一部件10和第二部件20释放应力而导致第一部件10和第二部件20形变的影响。
另外,第一部件10与第二部件20可以径向相对固定,具体的,可以通过上述的胶结剂固定连接,以使得第一部件10与第二部件20径向相对固定。
更进一步的,如图5所示,凹陷部可以包括凹槽结构,凹槽结构包括第一凹槽和/或第二凹槽,其中,第一部件10的外侧壁上具有第一凹槽;及/或,第二部件20的内侧壁上具有第二凹槽;容纳腔50由第一凹槽和/或第二凹槽所形成。也就是说,在第一部件10的外侧壁上可以开设第一凹槽形成容纳腔50,或者在第二部件10的内侧壁上可以开设第二凹槽形成容纳腔50,又或者,在第一部件10上开设第一凹槽,在第二部件20上开设第二凹槽,第一凹槽与第二凹槽配合形成容纳腔50,本实施例不做限定。
更进一步的,第一凹槽的长度方向沿第一部件10的周缘延伸;及/或,第二凹槽的长度方向沿第二部件20的周缘延伸。由此,使得无论在第一部件10和第二部件20上哪个位置点胶,胶结剂均能够流动至容纳腔50中被容纳。当第一部件10和第二部件20为环形件时,第一凹槽和/或第二凹槽对应为环形槽。
图6为本实用新型实施例提供的轴承座的剖视图。图6所示实施例是在第二部件20的内侧壁上开设第二凹槽,由第二凹槽构成容纳腔50,可以理解的是,当第一部件10和第二部件20的厚度均厚时,在第一部件20和/或第二部件30上开设凹槽形成容纳腔50均可,若其中一个部件的厚度较薄,可以在另一个相对较厚的部件上开设凹槽而形成容纳腔50,本领域技术人员可以根据实际情况而具体设计。
可以理解的是,相较于较厚的轴承来讲,其更易发生形变,胶结剂所释放的应力更易使其产生形变,将胶结剂间隔布置显得更为必要。图6所示实施例是对于薄壁轴承来讲,由于轴承的厚度较薄,在较薄的轴承上再去开设凹槽作为容纳腔50,工艺上较难实现,因此,当轴承为薄壁轴承时,优选的,在轴承座的内侧壁上开设第二凹槽来形成容纳腔50。
本实施例的组装件还可以包括溢胶腔60,用于容纳从容纳腔50中溢出的胶结剂;其中,溢胶腔60位于容纳腔50的下方。“下方”在第一部件10和第二部件20在安装时,两者的位置关系,并且,只有溢胶腔60位于容纳腔50的下方,胶结剂才能在重力的作用下溢出至溢胶腔60,溢胶腔60能够容纳多余的胶结剂,防止胶结剂溢出至第一部件10与第二部件20之间的间隙外。
如图6(图6中第一部件10未示出)所示,在第一部件10与第二部件20相对安装的过程中,第一部件10可以由上至下安装至第二部件20中,胶结剂可以先点涂于第二部件20的顶部,容纳腔50、溢胶腔60分别位于所点涂的胶结剂下方,在第一部件10安装至第二部件20的过程中,第一部件10的侧壁将胶结剂从上至下挤入容纳腔50中,在第一部件10继续下降的过程中,继续将多余的胶结剂挤入溢胶腔60中。
更进一步的,溢胶腔60可以基本平行于容纳腔50。一方面可以降低加工难度,另一方面可以使得胶结剂所溢出的胶量也能够在第一部件10与第二部件20之间均匀布置。当容纳腔50为环形腔时,溢胶腔60也可以为环形腔。
可以理解的是,在本实施例中,第一部件10和第二部件20可以不限定为轴承与轴承座的组合,例如,还可以为光学玻璃和支撑光学玻璃的支撑件。下面以具体的图示来具体说明。
图4为本实用新型实施例提供的光学元件与支撑件的结构示意图;在图4所示实施例中,第一部件10可以包括光学玻璃,第二部件20可以包括支撑件。光学元件与支撑件的热膨胀系数不同。
更具体的是,第一部件10可以包括棱镜,第二部件20可以包括磁轭。而棱镜可以包括光学玻璃棱镜,磁轭可以包括低碳钢磁轭。也就是说,棱镜的材料可以为光学玻璃,其热膨胀系数为5,而磁轭的材料可以为低碳钢,其热膨胀系数为12,由于两者的热膨胀系数的差异,当低温时,由于钢的热膨胀系数高于光学玻璃,因此会让棱镜与磁轭之间的间隙量变小,体现为接合面的厚度变小,当缓冲件(例如胶结剂)的弹性模量比较低,即较软时,变形主要发生在胶结剂,胶结剂将应力释放,使得作用在棱镜上的力较小;反之,当胶结剂的弹性模量较高,即较硬时,接合面厚度变小导致的内应力增大得不到较好的释放,作用在棱镜上的力较大,因此,可以通过具体的仿真实验选择具有合适的弹性模量的胶结剂等作为缓冲件,以在棱镜与磁轭之间形成应力缓冲层30。第一部件10还可以是镜片,第二部件20还可以是其他部件,例如用于支撑、容纳镜片的镜筒,在此不做限定。
在棱镜与磁轭之间间隔设置胶结剂,可以在高温环境,胶结剂膨胀时,减小胶结剂本身膨胀的应力对棱镜与磁轭释放应力而导致棱镜与磁轭配合精度变差的风险。
图5为本实用新型实施例提供的轴承与轴承座的结构示意图。在图5所示实施例中,第一部件10包括轴承,第二部件20包括轴承座。具体的,轴承座可以包括铝轴承座,其热膨胀系数为25,轴承可以包括高铬钢轴承,其热膨胀系数为12。轴承座可以半包围轴承,第一部件10与第二部件20之间可以通过在径向设置缓冲件而相对固定,例如通过在轴承与轴承座之间涂覆胶结剂,而使得两者相对固定。当低温时,由于铝的热膨胀系数高于高铬钢,因此会让轴承和轴承座的间隙量变小,体现为接合面的厚度变小,当轴承与轴承座之间在径向通过胶结剂作为缓冲件时,当胶结剂的弹性模量比较低,即较软时,变形主要发生在胶结剂,将应力释放,作用在轴承上的力较小;反之,当胶结剂的弹性模量较高,即较硬时,接合面厚度变小导致的内应力增大得不到较好的释放,作用在轴承上的力较大,使得轴承容易变形。在另一些实施例中,第一部件10与第二部件20可以轴向相对固定。通过将第一部件10与第二部件20轴向相对固定,也使得两者呈组装状态。
具体的,例如,如图5所示,在轴承座与轴承的轴向方向上,设有用于限制轴承座与轴承轴向相对运动的弹性压片32。具体的,轴承可以套设于轴承座内,弹性压片32可以卡设于轴承座的内侧壁上。弹性压片32可以与轴承座过盈配合,或者轴承座上具有用于容纳弹性压片的凹槽,以使得弹性压片32得以固定。
通过弹性压片限制轴承与轴承座的轴向相对运动,使得两者可以呈组装状态,由于设置了弹性压片,因此,在安装轴承与轴承座时,可以在两者之间预留较大的预设间隙,以给轴承和轴承座提供形变空间,防止两者相互挤压。在该种状态下,轴承座与轴承之间的预设间隙,预设间隙内的空气形成应力缓冲层30。
在本实施例中,弹性压片32可以包括如下至少一种:橡胶圈、弹簧钢片、橡胶垫。对于弹性压力32的具体结构并不做限定,只要其能起到限制轴承与轴承座的轴向相对运动,并且,具有一定的弹性即可,本实施例不做限定。
如图5所示,具体的,在轴承座与轴承的轴向方向上还可以具有止挡部40,弹性压片32和止挡部40分别位于轴承的轴向方向上的不同侧。由此,在轴向两个滑动方向上,轴承能够被稳固地限位,不会在轴向上产生移动。这样一来,轴承与轴承座的相对位置得以固定,两者之间可以预留更大的间隙,以用于吸收两者之间的应力。
当在轴承与轴承座之间布满胶结剂,较多的胶结剂对轴承与轴承座所释放的应力较大,会导致轴承的内外圈的圆度变差,从而使得轴承内外圈同轴度变差,轴承在转动时,内外圈的摩擦增大,轴承的滚动力矩增大,轴承异响明显,系统的损耗较大。而在轴承与轴承座之间间隔设置胶结剂,可以在高温环境,胶结剂膨胀时,有效减低胶结剂本身膨胀的应力对轴承与轴承座释放应力而导致轴承与轴承座配合精度变差的风险。
轴承的圆度越不好,轴承越难转,所对应的电机的转子功耗会更大,因此可以通过轴承滚动时的电流值来表征轴承和系统功耗,进而表征轴承的圆度。发明人以轴承与轴承座为例,通过将轴承与电机轴同轴连接,将轴承与轴承座处于高温环境中,启动电机进行测试,比较在轴承与轴承座之间布满胶结剂和间隔布置胶结剂的方式,发现布满胶结剂的方式比间隔布置胶结剂的方式,其电机转子的功耗要大很多。由此可以发现,当轴承与轴承座之间布满胶结剂,当轴承与轴承座经过高温环境,会使得轴承圆度大大降低。
下面以轴承与轴承座为例,给出轴承与轴承座的热变形实验分析,以更便于解释本实用新型,具体实验组数据如下:
实验序号 | 极限尺寸mm | 轴承布置方式 | 点胶方式 |
实验一 | 42.015 | 居中 | 周圈点胶 |
实验二 | 42.035 | 居中 | 周圈点胶 |
实验三 | 42.015 | 偏置 | 周圈点胶 |
实验四 | 42.035 | 偏置 | 周圈点胶 |
实验五 | 42.015 | 居中 | 四点点胶8mm |
实验六 | 42.035 | 居中 | 四点点胶8mm |
实验七 | 55.030 | 居中 | 周圈点胶 |
实验八 | 55.030 | 居中 | 四点点胶10.5mm宽 |
其中,轴承、轴承座以及胶结剂(胶水)的材料参数如下:
对以上实验一至实验八的轴承与轴承座的组装件以自由变形的约束条件,进行整体降温65℃(装配温度25℃极端工况-40℃)进行仿真实验,得到以下仿真结果:
实验一:
以上结果可得出:轴承上表面圆度0.0155,轴承下表面圆度0.0161,靠近轴承座的冷缩程度大。
实验二
以上结果可得出,轴承上表面圆度0.0150,轴承下表面圆度0.0155,靠近轴承座的冷缩程度大。
实验三
以上结果可得出:轴承上表面圆度0.0121,轴承下表面圆度0.0130,靠近轴承座的冷缩程度大。
实验四
以上结果可得出:轴承上表面圆度0.0116,轴承下表面圆度0.0125,靠近轴承座的冷缩程度大。
实验五
以上结果可得出:轴承上表面圆度0.0195,轴承下表面圆度0.0143,靠近轴承座的冷缩程度大。
实验六
以上结果可得出:轴承上表面圆度0.0187,轴承下表面圆度0.0139,靠近轴承座的冷缩程度大。
实验七
以上结果可得出:轴承上表面圆度0.0740,轴承下表面圆度0.0457,靠近轴承座的冷缩程度大。
实验八
以上结果可得出:轴承上表面圆度0.0605,轴承下表面圆度0.0511,靠近轴承座的冷缩程度大。
下面为以上实验结果汇总,如以下表所示:
根据对上表汇总,可以对各模型的轴向最大位移和径向最大位移对比如下:
由以上实验可以得出:
针对模型1-6结果分析:
轴向位移最小的为模型5,最大的为模型2,最大值为最小值的110.16%;
径向位移最小的为模型4,最大的为模型5,最大值为最小值的109.17%;
径向位移与轴向位移比值最小的为模型2,最大的为模型5,最大值为最小值的115.01%。
针对模型7-8结果分析:
轴向位移最小的为模型8,最大的为模型7,最大值为最小值的230.25%;
径向位移最小的为模型8,最大的为模型7,最大值为最小值的107.20%;
径向位移与轴向位移比值最小的为模型7,最大的为模型8,最大值为最小值的214.78%。
由此可知,在低温环境下轴承的变形程度与轴承与轴承座的尺寸、以及应力缓冲层的布置位置有关,并且,可以理解的是,不同的应力缓冲层的材料选择,对轴承的变形程度也有影响,本领域技术人员可以根据具体的仿真结果而选择最优的应力缓冲层的选择和布置方式。
当然,需要说明的是,本实用新型实施例提供的组装件并不限于本实施例所例举的材料,只要是两个热膨胀系数不同的组装部件之间,均可以适用于本申请的技术方案。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (21)
1.一种组装件,其特征在于,包括:
第一部件和第二部件,所述第一部件至少部分被所述第二部件所围设,在所述第一部件与所述第二部件之间间隔布置有胶结剂,所述第一部件和/或所述第二部件设有一凹陷部,所述凹陷部形成用于容纳所述胶结剂的容纳腔;
其中,所述第一部件与所述第二部件的热膨胀系数不同,所述第一部件与所述第二部件能够根据温度的变化膨胀或收缩;
当所述第一部件和/或所述第二部件膨胀或收缩时,所述胶结剂用于缓冲所述第一部件与所述第二部件的应力。
2.根据权利要求1所述的组装件,其特征在于,所述第一部件与所述第二部件至少具有两个相对设置的接合面。
3.根据权利要求1所述的组装件,其特征在于,所述凹陷部包括凹槽结构,所述凹槽结构包括第一凹槽和/或第二凹槽,其中,所述第一部件的外侧壁上具有第一凹槽;及/或,所述第二部件的内侧壁上具有第二凹槽;
所述容纳腔由所述第一凹槽和/或所述第二凹槽所形成。
4.根据权利要求3所述的组装件,其特征在于,所述第一凹槽的长度方向沿所述第一部件的周缘延伸;及/或,所述第二凹槽的长度方向沿所述第二部件的周缘延伸。
5.根据权利要求1所述组装件,其特征在于,还包括:
溢胶腔,用于容纳从所述容纳腔中溢出的胶结剂;其中,所述溢胶腔位于所述容纳腔的下方。
6.根据权利要求5所述的组装件,其特征在于,所述溢胶腔基本平行于所述容纳腔。
7.根据权利要求1所述的组装件,其特征在于,所述胶结剂的布置点绕所述第一部件的中心均匀分布或对称分布。
8.根据权利要求7所述的组装件,其特征在于,所述胶结剂的布置点包括四个,四个所述胶结剂的布置点绕所述第一部件的中心均匀分布。
9.根据权利要求1所述的组装件,其特征在于,每处所述胶结剂的重量基本相同。
10.根据权利要求9所述的组装件,其特征在于,每处所述胶结剂的重量为2.5mg-3.5mg。
11.根据权利要求1所述的组装件,其特征在于,
所述第一部件的周缘至少部分被所述第二部件所围设;
或者,所述第一部件的周缘全部被所述第二部件所围设。
12.根据权利要求11所述的组装件,其特征在于,所述第二部件同轴套设于所述第一部件外侧。
13.根据权利要求12所述的组装件,其特征在于,所述第一部件和所述第二部件均为环形件。
14.根据权利要求1所述的组装件,其特征在于,
所述第一部件与所述第二部件径向相对固定。
15.根据权利要求14所述的组装件,其特征在于,所述第一部件与所述第二部件之间通过所述胶结剂固定连接,以使所述第一部件与所述第二部件径向相对固定。
16.根据权利要求1所述的组装件,其特征在于,所述胶结剂的弹性模量小于所述第一部件和/或所述第二部件的弹性模量。
17.根据权利要求13所述的组装件,其特征在于,所述第一部件包括轴承,所述第二部件包括轴承座。
18.根据权利要求17所述的组装件,其特征在于,
所述轴承座包括铝轴承座,所述轴承包括高铬钢轴承。
19.根据权利要求1所述的组装件,其特征在于,所述第一部件包括光学元件,和/或,所述第二部件包括支撑件。
20.根据权利要求19所述的组装件,其特征在于,所述第一部件包括棱镜,和/或,所述第二部件包括磁轭。
21.根据权利要求20所述的组装件,其特征在于,所述棱镜包括光学玻璃棱镜,和/或,所述磁轭包括低碳钢磁轭。
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