узел прецизионного шарнирного крепления объекта

Формула изобретения

1. Узел прецизионного шарнирного крепления объекта, содержащий закрепленный на основании посредством цилиндрического шарнира опорный элемент, шарнирно соединенный с закрепляемым объектом, отличающийся тем, что он снабжен закрепленной на основании опорой качения, а опорный элемент выполнен с цилиндрическим выступом, контактирующим с указанной опорой качения, при этом проекции на вертикальную плоскость цилиндрической поверхности выступа корпуса, оси опоры качения и оси шарнира соединения объекта с опорным элементом расположены вдоль общей вертикальной оси.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что опора качения подпружинена в осевом направлении относительно основания и снабжена регулятором ее положения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к шарнирным соединениям и может быть использовано для точного шарнирного закрепления объектов, в частности, для качательно подвижного закрепления интерференционных измерителей на корпусе координатно-измерительной машины.

Известно устройство, содержащее объект, шарнирно закрепленный в основании привода, с измерителями перемещений подвижного органа [1]

Недостаток устройства заключается в том, что горизонтальная ось шарнира под воздействием веса закрепленного объекта и динамических нагрузок изгибается, что приводит к смещению центра шарнира. В результате смещается точка начала отсчета измерителя, и снижается точность позиционирования подвижного органа.

В качестве прототипа принято устройство [2] содержащее корпус и подвижный объект, закрепленный в корпусе консольно посредством шарнира.

Недостатком устройства является смещение центра шарнира под воздействием веса и динамических нагрузок при перемещениях закрепленного в нем объекта.

Цель предложенного изобретения повышение точности крепления.

Новым в узле согласно изобретению является то, что он снабжен опорой качения, закрепленной на корпусе, а опорный элемент имеет выступ в форме цилиндра, выступ дугой кинематически взаимодействует с опорой качения, а проекции на вертикальную плоскость цилиндрической поверхности выступа корпуса, оси опоры скольжения и оси шарнира соединения объекта с опорным элементом расположены вдоль общей вертикальной оси.

Опора качения закреплена на основании посредством упругого ограничителя и снабжена регулятором поджима к выступу.

Суть изобретения заключается в том, что ось цилиндрического шарнира, находящаяся под воздействием нагрузки от закрепленного в шарнире объекта, при горизонтальном или наклонном расположении (консольного конца) защищена от прогиба опорой качения и взаимодействующим с ней цилиндрическим выступом. Выполнение цилиндрического выступа с центром на оси шарнира обеспечивает возможность надежного силового взаимодействия его с опорой качения с одинаковой нагрузкой при разных поворотах. Расположение точки контакта цилиндрического выступа с телом качения на одной вертикальной линии с центром крепления объекта в шарнире и с осью тела качения исключает воздействие на ось шарнира изгибающих нагрузок. Закрепление тела качения на основании посредством упругого ограничителя и снабжение его регулятором поджима к цилиндрическому выступу повышает надежность устройства.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображен общий вид узла, на фиг. 2 вид А на фиг. 1.

Узел крепления содержит основание 1, в котором наклонно закреплена вращающаяся ось 2, несущая на консольном конце опорный элемент 3 с закрепленной в нем осью 4, перпендикулярной к оси 2. На оси 4 закреплен объект 5, который может быть несет, например, интерферометрический измеритель. Опорный элемент 3 имеет цилиндрический выступ 6, центр которого лежит на оси вращения опорного элемента 3. Он выступом 6 опирается на опору качения 7, упруго закрепленную посредством пружины 8 на основании 1. Пружина 8 может иметь регулируемое поджатие.

Устройство работает следующим образом.

При поворотах объекта 5 вместе с опорным элементом 3 вокруг ее оси последний цилиндрическим выступом 6 постоянно опирается на тело качения 7. Величину компенсируемого усилия подбирают путем регулирования пружины 8. Данная опора качения компенсирует также динамические нагрузки, возникающие при поворотах объекта 5 вокруг оси 4.