精密儀器儀表機構設計八章二節(jié)

第二節(jié)滑動摩擦軸系一、圓錐軸系1)、上平面式2、圓錐軸系計算及材料1、圓錐軸系的結構與特點2)、下頂點式3)、懸垂式1)、精度分析2)、基本參數3)、材料

二、圓柱軸系1)、上平面式2)、下頂點式1、圓柱軸系的結構2、圓柱軸系的結構特點Theend圓錐軸系的結構與特點由圓錐形的軸頸和圓錐軸承組成。圓錐軸系設計時，應盡可能減小圓錐面的載荷，使其主要承擔定心作用。圓錐面具有自定心作用，當圓錐面上承受載荷時，會產生很大的法向壓力，帶來很大的摩擦力矩，增加磨損，降低轉動的靈活性及耐磨性。適用：中心載荷，低轉速、高精度的測角儀器豎軸。缺點：摩擦力矩大，對溫度變化敏感，軸無互換性。優(yōu)點：具有自定心功能，旋轉精度高。圓錐軸系的結構與特點圓錐軸系上平面式軸向載荷由軸肩承受，圓錐面起定心、定向作用。經緯儀測角儀軸系圓錐軸系上平面式結構特點：

將軸和軸套中部切去一部分，以減小摩擦面積和精加工面，而又不降低儀器回轉穩(wěn)定性。

裝配時修切軸套A處端面可保證軸承間隙。優(yōu)點：結構簡單，轉動平穩(wěn)；置中精度和定心精度高；接觸面積大，耐磨損；缺點：摩擦力矩大，靈活性差，磨損后難以修復；軸肩端面加工精度要求高，調隙不方便。圓錐軸系上平面式圓錐軸系下頂點式動畫軸向載荷由軸頸下端球頭(或鋼珠)承受。度盤檢查儀軸系圓錐軸系下頂點式結構特點：為了減小錐形軸與軸套間的摩擦，采取以下措施：

將軸和軸套中部切去一部分，以減小摩擦面積和精加工面，而又不降低儀器回轉穩(wěn)定性。

利用軸下端中心的鋼球或止推螺釘承受大部分軸向負荷，以減小對軸套的壓力。優(yōu)點：圓錐面定心；通過螺釘調節(jié)軸頸與軸套間隙，保證回轉精度高；摩擦力矩小，轉動靈活；磨損后可調整恢復回轉精度；缺點：載荷中心須通過軸線，否則造成軸的傾斜，引起定向誤差，增大摩擦力矩；只適合低速。圓錐軸系下頂點式圓錐軸系下頂點式圓錐軸系懸垂式

主軸固定，軸套回轉。重心低，運動平穩(wěn)。結構特點：高精度測角儀圓錐軸系

回轉部分用3個滾動軸承支承，并用偏心結構調節(jié)軸承的高度，使3個滾動軸承受力均等。

錐形軸頂端有一鋼球，除分擔部分滾動軸承的載荷外，還可通過鋼球上端的螺釘來調節(jié)錐形軸與軸套的間隙。(倒置式下頂點圓錐軸系)圓錐軸系懸垂式優(yōu)點：圓錐面自動定心，間隙可調，回轉精度高，修磨可恢復回轉精度。圓錐軸系懸垂式圓錐軸系精度分析式中——錐形軸的形狀誤差

——軸套的形狀誤差

——錐形軸與軸套之間的法向間隙。錐形軸和軸套之間的配合間隙，以及錐形軸與軸套有圓度誤差時，將影響軸系的置中精度和方向精度。錐形軸截面中心的偏移量為：錐形軸的偏轉角：結論：在其它條件相同的情況下，錐角越小，則軸系的置中精度和方向精度越高。通常，其圓錐半角。圓錐軸系精度分析圓錐軸系的基本參數圓錐軸系的主要參數為：、、、。其值可由摩擦力矩公式和精度分析中軸的最大偏角公式得到。圓錐軸系的基本參數綜上，推薦圓錐軸系參數：圓錐度：1:10～1:5，即。增大以及減小和，有利于減小摩擦力矩。(2)回轉精度軸配合長度越長，回轉精度越高，但造成機構龐大；圓錐角越小，越有利于提高回轉精度。(1)

摩擦力矩

軸直徑，根據允許的摩擦力矩和剛度確定。圓錐軸系材料軸套：青銅、黃銅、碳素鋼。軸頸：碳素鋼選用原則：軸頸材料硬度高于軸套材料硬度(低精度軸系可用同種材料)；摩擦系數??；線膨脹系數小且接近；導熱系數大且接近。可承受軸向載荷(豎軸)，也可承受徑向載荷(橫軸)。圓柱軸系的結構由圓柱軸頸和圓柱孔軸承組成。軸肩承受載荷圓柱軸系上平面式軸向力由軸肩承載，圓柱面定向，回轉平穩(wěn)。軸可以做成中空，以便安置光學元件，使儀器結構緊湊。摩擦力矩大，磨損后間隙不可調整。對軸肩端面與圓柱軸線垂直度及平面度誤差要求較高。頂點承受載荷圓柱軸系下頂點式軸向力

由軸下端部頂點(或置鋼珠)承受，圓柱配合面導向。摩擦力矩小，轉動靈活，偏載時易造成軸傾斜、晃動，軸不可以做成中空。避免了軸肩端面與圓柱軸線不