机械设计基础-第二节 (8)

第二节 圆形光学零件固紧结构设计,一、滚边固紧二、压圈固紧,1、外螺纹压圈固紧2、内螺纹压圈固紧3、多组透镜压圈固紧,三、弹簧固紧,四、光学零件相对位置的调整,1、轴向位置的调整2、光学零件同心度的调整,五、减小附加应力的措施,六、减少杂散光的影响,七、光学组件与主镜筒的联接,The end,在专用机床上用专用工具（滚刀）把镜筒凸边徐徐压弯折，使之包在光学零件的倒角上，与镜框固紧，不可拆联接。端部凸缘厚度0.050.1mm，呈外锥形，易弯折。,滚边固紧,滚边固紧镜框,滚边固定结构,滚边固紧,优点：不附加零件，不增加轴向尺寸，不影响通光口径，结 构紧凑。缺点：滚压力难以控制，容易造成镜面倾斜及受压不均匀， 使像差变坏而影响成像质量，对于直径较大的圆形 光学零件更严重。一旦滚压完成即不可拆开，超公 差时不可重新装调。,滚边固紧,适用于：,直径小于10 mm的光学零件固紧; 对同心度要求低的，直径1040 mm 光学零件固紧； 直径4070 mm的光学零件固紧慎用滚边法； 大于70 mm光学零件不可用此法固紧。,压圈固紧,压圈固紧是把光学零件装入带有螺纹的镜框中，然后用制有螺纹的压圈拧入镜框，将光学零件压紧。压圈固紧多用于透镜的直径和厚度均较大的情况。,压圈固紧,内螺纹压圈固紧,外螺纹压圈固紧,当径向空间位置有限时，可用外螺纹压圈压紧。,外螺纹压圈固紧,当轴向空间位置有限时，用内螺纹压圈固紧更合适。,内螺纹压圈固紧,多组透镜组合时，必须用压圈固紧，将相同外圆的光学零件装入同一镜框，用隔圈保证光学零件间隔，用一个压圈压紧。直径1080mm的光学零件多采用压圈压紧；光学零件直径80mm的光学零件必须采用压圈法固紧。,多组透镜压圈固紧,优点：可拆联接，装调方便。可调整光学零件与镜框的相对 位置，以达到装配的精度要求。缺点：压圈使得镜筒的轴向和径向尺寸增大。压圈端面与轴 线不垂直时，光学零件表面受力不均匀。,多组透镜压圈固紧,用开口弹簧或弹簧压板将光学零件与镜框固紧。弹簧卡圈用直径0.41.0mm 的弹簧钢丝绕制成开口弹簧圈。常用于同心度和牢固度均要求不高的光学零件固紧，如滤光片、保护玻璃等。,弹簧固紧,弹簧压板用厚度为0.30.5mm的弹簧钢板冲击而成，用以压紧直径较大的光学零件。,弹簧固紧,光学零件相对位置的正确是保证成像质量的基本条件。光学系统中各光学零件轴向之间距离由修磨隔圈保证。,隔圈作用：调整透镜间的轴向位置； 以免透镜挤压，使透镜受力均匀。,轴向位置的调整,当对同心度要求不高时，可依靠光学零件外圆柱面与金属镜框内圆柱面的配合来保证其同心度。配合面的几何形状、配合种类和配合精度等级将直接影响同心度。,光学零件同心度的调整,在镜筒1与偏心镜框3 之间加入偏心套环2，偏心镜框与偏心套环的偏心量相等，通过装配时的调整，使透镜中心与镜筒中心接近至重合。,当对同心度要求较高，采用圆柱面配合难以保证时，则采用偏心套环调整法调整同心度。,光学零件同心度的调整,偏心套环和偏心镜框相对转动，可调整光学零件中心与镜筒中心重合。调整目的：使1与3重合。,1、透镜中心2、偏心镜框中心3、偏心套环外圆中心,光学零件同心度的调整,光学零件组装产生附加应力的主要原因： 1、装配不良； 2、温度变化。,减小附加应力的措施,将滚压部分预留成较薄的锥体以减小滚压力； 压圈固紧时，直径30mm的，在光学零件和压圈之间 加入弹性压圈，以此改善装配及温度变化引起的压力。 在光学零件和金属框之间增加一个膨胀系数较大的金属 框以补偿温度变化的影响。,减小内应力应采取的措施：,减小附加应力的措施,弹性压圈,金属框,减少杂散光的影响,减小杂散光影响的措施：光阑拦光，遮光罩，内壁涂无光漆，镜筒内壁车削消光螺纹并涂无光漆，红外系统等减小热辐射的影响，镜筒内进行氧化处理。,光阑：限制成像光束或成像范围的光孔。,光学组件与主镜筒或仪器机体的联接，必须保证位置（轴向位置