《儀器零件》
課程設計指導書
光電工程學院
2023年5月30日
儀器零件課程設計指導書
一、 課程設計的目的：
1.掌握儀器結構設計特點及儀器零件引數的選擇；培養結構設計的能力。
2.鞏固加深儀器零件課程的基本內容。
3.學會查閱資料和查閱手冊。
4.學會撰寫技術檔案的方法。
二、 設計題目：周視瞄準鏡結構設計。
圖1 周視瞄準鏡結構圖
1-下部 2-上部 3-鏡頭本體 4-旋轉蝸輪筒 5-旋轉蝸桿 6-上圓錐齒輪 7-下圓錐齒輪
8-行星輪 9-旋轉手輪 10-稜鏡筒 11-目鏡外筒 12-目鏡筒 13-稜鏡托架 14-道威稜鏡筒 15-直角稜鏡 16-俯仰蝸桿 17-俯仰蝸輪 18-俯仰手輪 19-道威稜鏡 20-刻度筒
三、 周視瞄準鏡效能引數：
1.周視瞄準鏡結構圖及其原理：
（1）周視瞄準鏡結構，見圖1
周視瞄準鏡是採用差動輪系實現直角稜鏡與道威稜鏡繞同一軸旋轉，兩者之速比為1:2，並在轉動過程中保持速比之恆定。差動輪係由上圓錐齒輪6、下圓錐齒輪7和行星輪8組合而成乙個複雜輪系。
從機械原理可知，採用轉化機構可以證明，當下圓錐齒輪7固定不動時，上圓錐齒輪6之角速度與道威稜鏡19之角速度之比為2:1，上圓錐齒輪6與直角稜鏡15連成一體，所以上述要求能夠實現。
（2）周視瞄準鏡中的俯仰機構，見圖2
圖2 俯仰機構
圖2所示上部分為周視瞄準鏡中的俯仰機構。用來實現對目標的高低瞄準和測量高低角。它由齒弧2、蝸桿1、直角稜鏡筒3組成。
偏心套筒12用來消除嚙合間隙。蝸桿由下向上插入偏心套筒內，上端通過銷釘等零件與高低分劃手輪相聯接。轉動高低分劃手輪13時，蝸桿1帶動齒弧2和直角稜鏡筒3，使直角稜鏡繞水平軸線轉動，進行高低瞄準，並由高低分劃圈上讀出高低角。
（3）周視瞄準鏡中的解脫機構，見圖3，與實物略有不同，僅供參考。
圖3 解脫機構
圖中b-b剖面為方向盤的方位機構。其結構和機構動作原理：在未解脫狀態，蝸稈14靠偏心套筒15和扭簧18的作用與蝸輪緊密嚙合。
轉動此輔助分劃手輪19或方位輔助分劃手輪23時，由子蝸輪17固定不動，蝸桿一方面繞自身軸線轉動．同時又帶動方向盤本體部分，以垂直軸為中心，繞蝸輪迴轉，進行方向瞄準，並可讀出此方位角和方位角的分劃值。壓下解脫手柄時，偏心套筒15旋轉，扭簧也產生扭轉，使蝸桿與蝸輪脫離，此時儀器可作大角度迴轉。放開解脫手柄，偏心套筒靠扭簧的恢復力矩，重使蝸桿與蝸輪嚙合。
由於彈簧21的壓力，使圓錐摩擦環16與方向輔助分劃圈20的內圓錐面壓緊，構成摩擦閉合。因此輔助分劃圈不能單獨轉動。當壓下按鈕22時，小彈簧24被壓縮，按鈕22的凸起部分將圓錐摩擦環16向右推開，並壓縮大彈簧21，使圓錐摩擦環與方向輔助分劃圈解脫，此時，即可單獨轉動方向輔助分劃圈。
放開按鈕時，靠小彈簧的壓力按鈕恢復原同時，彈簧2l也產生恢復力，重使圓錐摩擦環與方向輔助分劃圈壓合。
2.技術要求:
（1）在水平方向周視360°，目鏡不動。
（2）測角範圍：方向角360°，測角精度，
高低角°，測角精度0-02。
（3）觀察距離3km左右。
（4）觀察範圍：物方視場盡量大些。
（5）潛望高度：h不小於180mm
（6）出瞳距離：不小於20mm
（7）尺寸限制：瞄準鏡之鏡筒外徑均勻，最粗處不超過30mm（中部方向機
構除外）。
（8）像質清晰，像傾斜不超過1°
圖4 光學結構圖
3. 周視瞄準鏡光學系統圖，見圖4。
4.俯仰機構引數：蝸桿 m=0.5mm；z1=1；q=12.5；蝸輪z2=120 ；ha*=1；c*=0.25
5.旋轉機構：蝸桿 m=1mm； z1=1； q=8； 蝸輪z2=60 ；ha*=1；c*=0.25
圓錐齒輪：z1=22；m=0.6mm； z2=60 ； 1=20 ； 2=70 ha*=1；c*=0.2
旋轉手輪格值1密位（），圓周100格；讀數刻度筒格值100密位（60），旋轉蝸桿轉動一周，蝸輪轉動100密位（60），即傳動比i=
消除傳動空回採用外加彈性墊圈。差動輪系見下圖（圖3-2）：z1= z3
圖4-2 輪系原理圖
四、 設計任務：
1. 根據周視原理設計周視瞄準鏡結構圖（裝配圖a1一張，見圖1）；零件圖a4三張；
2. 結合**圖的繪製進行必要的設計計算；
速比的確定；輪系引數計算；蝸輪及蝸桿幾何尺寸計算。
五、 編寫設計說明書內容：
1. 周視瞄準鏡概述。
2. 總體方案選擇，
3. 主要引數的確定與計算，選材原則。
4. 裝配技術條件擬定。
5. 結論及改進意見。
6. 參考資料。
六、 具體要求：
1. 裝配圖：
a. 結構合理，裝配方便，滿足使用及工藝要求。
b. 檢視選擇正確，投影關係清楚，符合製圖標準。
c. 裝配圖上要標註主要尺寸：輪廓尺寸，主要配合尺寸及配合種類。
d. 裝配技術要求必要合理。
e. 引出件號，列出明細表及標題欄。
2. 零件圖：
a. 結構合理，工藝性好。
b. 檢視完整，比例合適，符合標準製圖要求。
c. 標出尺寸公差，形位公差，粗糙度，材料，熱處理及其表面處理要求。
3. 設計說明書：
文字簡練，語言通順，論述正確，結論清楚。採用16k紙。
4. 成績評定：
草圖（裝配圖）a1，（25分）
cad裝配圖，a1，（20分）
零件圖（草圖、cad圖）a4，（15分）
說明書，（10分）
答辯（30分）
周視瞄準鏡儀器零件課程設計指導書
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