仪器零件课程设计说明书解读.doc

仪器零件课程设计说明书 学院：光电工程学院 班级： 姓名： 指导教师： 2013年6月 一、课程设计的目的 1.培养学生结构设计的能力，掌握仪器结构设计的特点；培养学生精度设计的能力，掌握典型仪器零件参数的选择； 2.巩固加深仪器零件课程的内容； 3.学会翻阅资料和查阅手册； 4.学会撰写技术文件的方法； 5.培养正确设计思想及严谨的科学作风。 二、设计题目：周视瞄准镜结构设计 三、周视瞄准镜相关参数 图1 光学原理图 四、设计任务 1.根据周视原理设计周视瞄准镜结构图； 2.绘制零件图一张； 3.结合总装图的绘制进行必要的设计计算。 a.速比的确定； b.轮系参数计算； c.蜗轮及蜗杆几何尺寸计算。 五、说明书内容 1.周视瞄准镜概述： 在军事上为有哪些信誉好的足球投注网站目标，需要大方位观察，由于受像差限制，望远镜的视场不能太大。所以，只能采用光学手段使望远镜的视准轴在水平面内扫描，以实现全方位观察，这种扫描也称周视。当然，这种具有扫描功能的望远系统也可应用在某些测量仪器中。 周视望远系统可分为二种类型：目镜不动型和目镜随主镜筒一起转动型。前者观察舒，操作方便。后者将使操作者感到不便。 周视瞄准镜是一种性能较完善的瞄准仪器，装备于各种火炮作间接瞄准之用。它的目镜不动，而镜头能环视一周，它与标定器配合使用实施间接瞄准，不受地形、地物和气候条件的影响。也能进行直接瞄准和标定。 周视瞄准镜是采用差动轮系实现直角棱镜与道威棱镜绕同一轴旋转，两者之速比为1：2，并在传动过程中保持速比恒定。差动轮系由上太阳轮，下太阳轮和行星轮组合而成，它是一个复杂轮系。从机械原理可知，采用传动机构可以证明，当下太阳轮不固定不动时，上太阳轮之角速度与道威棱镜之角速度之比为2:1上太阳轮与直角反射棱镜连成一体，所以能够实现上述要求。 图1表示周视瞄准镜应有的光学系统 光学系统中的保护玻璃用以保证瞄准镜内部光学零件免受外部潮气、灰尘侵入。直角棱镜的作用是使入射角在棱镜俯仰时小于临界角的光线全部反射，在棱镜反射面上镀有银层。棱镜的光学作用是将物像在垂直方向上下改变90°,水平方向不变,使光轴改变90°,同时直角棱镜常作扫描元件,可在水平方向和垂直方向分别进行扫描。梯形棱镜又称道威棱镜，起补偿像倾斜的作用，以保证直角棱镜作水平方向扫描时，目镜中观察到的像始终是正立的。屋脊棱镜5的作用是将光轴改变90°，目镜在垂直方向上下改变90°，左右方向改变180°。物镜、分划板、目镜三者构成一瞄准望远镜。直角棱镜、道威棱镜、直角屋脊棱镜组成棱镜式正像系统，在进行周视时，使系统获得正像。 2.总体方案选择： 周瞄准镜的主要结构包括有镜身部分、高低机构、方向机构及齿轮差动机构等。 (1)镜身部分分为镜头、上镜体及下镜体。它承载全部光学零件。镜头装有保护玻璃和直角棱镜，上镜体无光学零件。下镜头则承载有梯形棱镜、物镜、屋脊棱镜和目镜部分。 (2)高低机构位于镜头部分，采用蜗杆蜗轮传动，并用偏心筒调整低蜗杆与蜗轮间的吻合程度，消除空回。蜗轮与直角棱镜固定在一起，当高低转螺带动螺杆旋转时，通过高低蜗轮带动直角棱镜转动，由于瞄准镜是借助直角棱镜转动进行高低瞄准的，根据平面镜旋转α角，出射光线与入射光线改变2α角的特性，直角棱镜实际上旋转角度只有高低机构所示分划的一半。这是本仪器高低机构的特点。 (3)方向机构位于上镜体部分，采用蜗杆蜗轮传动，利用偏心机构进行方向解脱。 (4)差动机构是实现周视原理的要求。周视原理要求是直角棱镜和梯形棱镜绕同一光轴同时同向转动，并且梯形棱镜与直角棱镜的角速度之比为1/2。齿轮传动具有瞬时角速度固定不变的特殊性，另外上面的速比要求在差动轮戏中又能实现。为此，在瞄准镜中采用差动轮系来实现周视的要求。 图中，齿轮6、7为太阳轮，齿轮8为行星轮，梯形棱镜相当于差动轮系中的系杆。 设齿轮6、7的角速度分别为ω1、ω2，系杆的角速度为ωH。我们知道，差动轮系是一个复杂轮系，不能直接写出它的传动比，必须采用转化机构来研究。即给整个差动轮系加上一个与系杆角速度ωH大小相等而方向相反的角素度-ωH，则各机构之间的相对运动关系仍然保持不变。但是，由于加上-ωH后，系杆可视为静止不动，于是差动轮系可视为简单的定轴轮系。在转化机构中，齿轮6、7的角速度为ω1H=ω1-ωH,ω2H=ω2-ωH.系杆的角速度ωHH=0（即梯形棱镜）。有定轮系传动比