一种孔位可调的无间隙安装机构及安装方法

申请号 CN201610168439.4 申请日 2016-03-23 公开(公告)号 CN105697502A 公开(公告)日 2016-06-22
申请人 上海航天测控通信研究所; 发明人 周辉; 史耀强;
摘要 本 发明 公开了一种孔位可调的无间隙安装机构,包括:T型圆台,由大圆柱部分和小圆柱部分组成,小圆柱部分的外径与安装通孔的孔径相同,T型圆台上还设置有第一偏心通孔;圆柱结构,外径与第一偏心通孔的外径相同,圆柱结构上还设置有第二偏心通孔;轴销螺钉,由 螺钉头 、圆柱段和 螺纹 段顺序组成;圆柱段外径小于螺钉头的外径,且与第二偏心通孔的孔径相同;螺纹段与 螺纹孔 相匹配;圆柱结构安装在第一偏心通孔内,T型圆台的小圆柱部分安装到安装通孔内,轴销螺钉顺序穿过所述第二偏心通孔旋进螺纹孔。本发明结构简单可靠,既能方便、高 精度 、连续地调整安装通孔与螺纹孔的 同轴度 ,又能消除安装通孔与螺钉间的明显间隙,保证零件相对 位置 关系的稳定。
权利要求

1.一种孔位可调的无间隙安装机构,用于将一待装零件安装到一基底零件上,所述待装零件上设置有安装通孔,所述基底零件上设置有螺纹孔,其特征在于,所述孔位可调的无间隙安装机构包括:
T型圆台,由大圆柱部分和小圆柱部分组成,所述小圆柱部分的外径与所述安装通孔的孔径相同;所述T型圆台上还设置有第一偏心通孔;
圆柱结构,其外径与所述第一偏心通孔的外径相同;所述圆柱结构上还设置有第二偏心通孔;
轴销螺钉,由螺钉头、圆柱段和螺纹段顺序组成;所述圆柱段外径小于所述螺钉头的外径,且与所述第二偏心通孔的孔径相同;所述螺纹段的直径小于所述圆柱段的直径,所述螺纹段与所述螺纹孔相匹配;
所述圆柱结构安装在所述第一偏心通孔内,所述T型圆台的小圆柱部分安装到所述安装通孔内;所述轴销螺钉穿过所述第二偏心通孔后旋进所述螺纹孔内,所述圆柱段位于所述第二偏心通孔内,所述螺纹段与所述螺纹孔配合连接。
2.根据权利要求1所述的孔位可调的无间隙安装机构,其特征在于,所述安装通孔和所述螺纹孔均垂直于所述待装零件与基底零件的安装连接界面。
3.根据权利要求1所述的孔位可调的无间隙安装机构,其特征在于,所述小圆柱部分与所述安装通孔之间、所述圆柱结构与所述第一偏心通孔之间、所述圆柱段与所述第二偏心通孔之间为小间隙配合。
4.根据权利要求1所述的孔位可调的无间隙安装机构,其特征在于,所述小圆柱部分的长度与所述安装通孔的长度相同。
5.根据权利要求1所述的孔位可调的无间隙安装机构,其特征在于,所述圆柱结构的长度小于等于所述T型圆台的长度。
6.根据权利要求1所述的孔位可调的无间隙安装机构,其特征在于,还包括弹簧垫圈、平垫片,所述弹簧垫圈和平垫片顺序套设在所述圆柱段上,且压在所述螺钉头下端面与所述T型圆台的上端面之间。
7.根据权利要求6所述的孔位可调的无间隙安装机构,其特征在于,所述圆柱段的长短小于或等于所述T型圆台的长度、所述弹簧垫圈的厚度和所述平垫片的厚度的总和。
8.根据权利要求6所述的孔位可调的无间隙安装机构,其特征在于,所述所述平垫片的内圈与所述圆柱段之间的配合为间隙配合,所述平垫片的外径与所述大圆柱部分的外径相同。
9.根据权利要求6所述的孔位可调的无间隙安装机构,其特征在于,所述T型圆台上第一偏心通孔的偏心量与所述圆柱结构上第二偏心通孔的偏心量相同。
10.一种孔位可调得无间隙安装机构的安装方法,其特征在于,采用权利要求1-9中任意一项所述的孔位可调得无间隙安装机构,安装步骤包括:
a、将圆柱结构安装到T型圆台的第一偏心通孔内,且使得圆柱结构上第二偏心通孔的偏心方向与第一偏心使偏心方向一致,然后在整体放入待装零件的安装通孔中;
b、整体转动T型圆台和圆柱结构,直至圆柱结构上的第二偏心通孔完全对准基底零件上的螺纹孔;
c、最后,将轴销螺钉依次穿过弹簧垫圈、平垫片以及第二偏心通孔旋入到螺纹孔内紧固。

说明书全文

一种孔位可调的无间隙安装机构及安装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及连接结构技术领域,具体涉及一种孔位可调的无间隙安装机构及安装方法。

背景技术

[0002] 螺钉是两个零(部)件实现安装连接的最普遍方式,其前提是在零(部)件上分别加工匹配的安装通孔和螺纹孔。零(部)件上通常有多个安装通孔或螺纹孔,囿于加工误差的存在,通孔、螺纹孔间的相对位置有一定的误差,随着孔间距的增大、孔数的增多,该误差导致的通孔、螺纹孔不同心问题越来越明显。为解决上述问题,常采用扩大通孔直径或加工异型孔的方法来保证安装,但同样将引入新的问题:扩大的通孔或异型孔为零件在连接界面内的相对错动提供了运动间隙,在受到沿连接界面面内方向的振动时,二者间的高精度位置关系将不复存在,而这对诸如基准类零件、光学元器件支座等是不可容忍的。也有在上述运动间隙内填充结构胶的做法,但这将使得该结构不再具有可调性,影响了零件的复用和拆装工艺性。

发明内容

[0003] 为了解决上述问题,本发明提供了一种孔位可调的无间隙安装机构,用于将一待装零件安装到一基底零件上,所述待装零件上设置有安装通孔,所述基底零件上设置有螺纹孔,其特征在于,所述孔位可调的无间隙安装机构包括:
[0004] T型圆台,由大圆柱部分和小圆柱部分组成,所述小圆柱部分的外径与所述安装通孔的孔径相同;所述T型圆台上还设置有第一偏心通孔;
[0005] 圆柱结构,其外径与所述第一偏心通孔的外径相同;所述圆柱结构上还设置有第二偏心通孔;
[0006] 轴销螺钉,由螺钉头、圆柱段和螺纹段顺序组成;所述圆柱段外径小于所述螺钉头的外径,且与所述第二偏心通孔的孔径相同;所述螺纹段的直径小于所述圆柱段的直径,所述螺纹段与所述螺纹孔相匹配;
[0007] 所述圆柱结构安装在所述第一偏心通孔内,所述T型圆台的小圆柱部分安装到所述安装通孔内;所述轴销螺钉穿过所述第二偏心通孔后旋进所述螺纹孔内,所述圆柱段位于所述第二偏心通孔内,所述螺纹段与所述螺纹孔配合连接。
[0008] 较佳地,所述安装通孔和所述螺纹孔均垂直于所述待装零件与基底零件的安装连接界面。
[0009] 较佳地,所述小圆柱部分与所述安装通孔之间、所述圆柱结构与所述第一偏心通孔之间、所述圆柱段与所述第二偏心通孔之间为小间隙配合。
[0010] 较佳地,所述小圆柱部分的长度与所述安装通孔的长度相同。
[0011] 较佳地,所述圆柱结构的长度小于等于所述T型圆台的长度。
[0012] 较佳地,还包括弹簧垫圈、平垫片,所述弹簧垫圈和平垫片顺序套设在所述圆柱段上,且压在所述螺钉头下端面与所述T型圆台的上端面之间。
[0013] 较佳地,所述圆柱段的长短小于或等于所述T型圆台的长度、所述弹簧垫圈的厚度和所述平垫片的厚度的总和。
[0014] 较佳地,所述所述平垫片的内圈与所述圆柱段之间的配合为间隙配合,所述平垫片的外径与所述大圆柱部分的外径相同。
[0015] 较佳地,所述T型圆台上第一偏心通孔的偏心量与所述圆柱结构上第二偏心通孔的偏心量相同。
[0016] 本发明还提供了一种孔位可调得无间隙安装机构的安装方法,采用如上所述的孔位可调得无间隙安装机构,安装步骤包括:
[0017] a、将圆柱结构安装到T型圆台的第一偏心通孔内,且使得圆柱结构上第二偏心通孔的偏心方向与第一偏心使偏心方向一致,然后在整体放入待装零件的安装通孔中;
[0018] b、整体转动T型圆台和圆柱结构,直至圆柱结构上的第二偏心通孔完全对准基底零件上的螺纹孔;
[0019] c、最后,将轴销螺钉依次穿过弹簧垫圈、平垫片以及第二偏心通孔旋入到螺纹孔内紧固。
[0020] 本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:
[0021] (1)本发明提供的孔位可调的无间隙安装机构,结构上简单可靠,能方便、高精度、连续地调整安装通孔与螺纹孔的同轴度
[0022] (2)本发明提供的孔位可调的无间隙安装机构,能消除安装通孔与螺钉间的明显间隙,增强连接处的机械性能,保证零件间相对位置关系的稳定。附图说明
[0023] 结合附图,通过下文的述详细说明,可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点,其中:
[0024] 图1为本发明提供的孔位可调的无间隙安装机构的结构示意图;
[0025] 图2为本发明提供的孔位可调的无间隙安装机构的工作原理图。
[0026] 符号说明:
[0027] 1-待装零件
[0028] 2-基底零件
[0029] 3-T型圆台
[0030] 4-圆柱
[0031] 5-轴销螺钉
[0032] 6-弹簧垫圈
[0033] 7-平垫片

具体实施方式

[0034] 参见示出本发明实施例的附图,下文将更详细地描述本发明。然而,本发明可以以许多不同形式实现,并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反,提出这些实施例是为了达成充分及完整公开,并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中,为清楚起见,可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0035] 参照图1,本发明提供了一种孔位可调的无间隙安装机构,用于将一待装零件1安装到一基底零件2上,待装零件1上设置有安装通孔,基底零件2上设置有螺纹孔,安装通孔和螺纹孔均垂直于所述待装零件与基底零件的安装连接界面;该孔位可调的无间隙安装机构主要包括T型圆台3、圆柱结构4和轴销螺钉5,T型圆台3置于安装通孔内,圆柱结构4置于T型圆台3内,轴销螺钉5穿过圆柱结构4后旋进螺纹通孔内。
[0036] 其中,T型圆台3由大圆柱部分和小圆柱部分组成,大圆柱部分的直径大于小圆柱部分的直径,且大圆柱部分的外径与安装通孔的孔径相同,以便于进行配合安装;其中,小圆柱部分的长度与安装通孔的长度相同;T型圆台3上还设置有一第一偏心通孔,第一偏心通孔贯穿整个T型圆台3。
[0037] 圆柱结构4的长度小于等于T型圆台3的长度,圆柱结构4的外径与第一偏心通孔的内径相同,以便于进行配合安装;圆柱结构4上还设置有一第二偏心通孔,第二偏心通孔贯穿整个圆柱结构4;优选的,第二偏心通孔的偏心量与第一偏心通孔的偏心两相同。
[0038] 圆柱结构4安装到第一偏心通孔内,安装有圆柱结构4的T型圆台3一起安装到安装通孔内,且使得小圆柱部分位于安装通孔内,大圆柱部分的下端面紧压在待装零件1的上表面上。而且,小圆柱部分与安装通孔之间、圆柱结构4与第一偏心通孔之间均为小间隙配合。
[0039] 轴销螺钉5由螺钉头、圆柱段和螺纹段顺序组成;其中,螺钉头的外径大于圆柱段的外径,圆柱段的外径大于螺纹段的外径;圆柱段的外径与第二偏心通孔的孔径相同,以便于配合安装;螺纹段还与螺纹孔相匹配。安装时候,分别转动T型圆台3和圆柱结构4,使得第二偏心通孔与螺纹孔同轴,轴销螺钉5穿过第二偏心通孔后,螺纹段旋进螺纹孔内,圆柱段与第二偏心通孔之间为小间隙配合。
[0040] 该孔位可调的无间隙安装机构还包括有弹簧垫圈6和平垫片7,弹簧垫圈6和平垫片7顺序套设在轴销螺钉的圆柱段上,轴销螺钉5依次穿过弹簧垫圈6、平垫片7、第二偏心通孔后旋入到基底零件2的螺纹孔内;其中,弹簧垫圈6可选用标准件;平垫片7可选用环形板状结构件,平垫片7的内孔与轴销螺钉5圆柱段外径之间为采用间隙配合,优选的平垫片7的外径与T形圆台3的大圆柱部分的外径相同。在本实施例中,轴销螺钉5的圆柱段的长短小于或等于T型圆台的长度、弹簧垫圈6厚度和平垫片7厚度的总和。
[0041] 本发明还提供了一种孔位可调得无间隙安装机构的安装方法,采用如上所述的孔位可调得无间隙安装机构,安装步骤包括:
[0042] a、将圆柱结构安装到T型圆台的第一偏心通孔内,且使得圆柱结构上第二偏心通孔的偏心方向与第一偏心使偏心方向一致,然后在整体放入待装零件的安装通孔中;
[0043] b、整体转动T型圆台和圆柱结构,直至圆柱结构上的第二偏心通孔完全对准基底零件上的螺纹孔;
[0044] c、最后,将轴销螺钉依次穿过弹簧垫圈、平垫片以及第二偏心通孔旋入到螺纹孔内紧固。
[0045] 本发明提供的孔位可调的无间隙安装机构及安装方法,在结构上简单可靠,既能方便、高精度、连续地调整安装通孔与螺纹孔的同轴度,又能消除安装通孔与螺钉间的明显间隙,增强连接处的机械性能,保证零件相对位置关系的稳定。
[0046] 参照图2,下面就本发明的工作原理做进一步的说明:
[0047] 圆心为O的固定圆中包含一中圆,圆心为A,线段OA长度为定值e;中圆包含一小圆,圆心为B,线段AB与线段OA等长且长度不变。线段OA可绕O点随意转动,同时线段AB也可绕A点随意转动。显然,线段AB与AO可重合,此时B点与O点重合;当AB与OA的延长线重合时,OB长度最大,为2e,且所有使OB值为2e的B点组成一整圆;而当OB长度位于(0,2e)内时,线段OA、线段AB及线段OB可组成等边三形。综上所述,通过合理旋转线段OA和线段AB,可使B点处于以O点为圆心、半径2e的圆内任意位置。
[0048] 若将圆心为O的固定圆、圆心为A的中圆看作T型圆台小圆柱部分的外圆柱面和内孔面,同时圆心为A的中圆、圆心为B的小圆看作圆柱结构的外圆柱面和内孔面;则圆柱结构嵌入安装于T型圆台,旋转圆柱结构和T型圆台,可使圆柱结构的内孔相对于T型圆台的外圆做调整运动,调整范围为以固定点O为圆心、半径为2e的圆形区域。
[0049] 下面就本发明运用到具体零件安装中,作进一步的说明:
[0050] 孔位可调的无间隙安装结构,包括待装零件、基底零件、T型圆台、圆柱结构、轴销螺钉、弹簧垫圈及平垫片;
[0051] 其中,待装零件上的安装孔为 的通孔,安装处厚度为8mm;
[0052] 基底零件上的连接孔为M6-6H的螺纹孔,螺纹深不小于16mm,安装时待装零件1的安装孔与基底零件2的螺纹孔间存在偏心距0.4mm;
[0053] T型圆台的小圆柱部分的外径为 此段长度为8mm;大圆柱部分的外径为此段长度为4mm;第一偏心通孔的直径为 第一偏心通孔的轴线相对于小圆柱部分的轴线的偏心量为0.5mm;
[0054] 圆柱结构的外圆直径为 总长为11.8mm,第二偏心通孔的直径为第二偏心通孔相对于圆柱结构的轴线的偏心量为0.5mm;
[0055] 轴销螺钉的圆柱段外径为 此段长17mm;螺纹段的螺纹为M6-6g,长度为15mm;弹簧垫圈6为符合标准QJ 2963.2、规格为8的标准件;平垫片7的内孔直径为外圆直径为 厚度为3mm。
[0056] 本技术领域的技术人员应理解,本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例,应理解本发明不应限制为这些实施例,本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改
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