[发明专利]斜入式激光干涉测量中动静压轴承夹持与调整一体化机构

说明书

技术领域

本发明属于斜入式激光干涉测量用设备技术领域，具体涉及一种斜入式激光干涉测量中动静压轴承夹持与调整一体化机构。

背景技术

激光干涉测量法具有快速、非接触及高精度的优点，是测量复杂曲面(如：齿轮齿面、动静压轴承内表面等)形状误差的有效手段。基于改进的Mach-Zehnder激光干涉仪，可搭建出测量光路并拍摄出待测面的干涉条纹图(具体见参考文献S.Fang et al.,"Form Deviation Measurement of Helical Gear Tooth Flank Using Phase-shifting Laser Interferometry,"Lasers in Engineering29(1-2),9-22(2014))。

在测量过程中，干涉条纹图像是唯一采集到的数据，其质量的好坏直接决定测量精度的高低。为了提高最终的测量精度，测量时需要待测动静压轴承保持较高稳定性和位置精度。众所周知，干涉测量法对外界环境干扰较为敏感，若夹持不紧，测量时动静压轴承轻微的晃动都会造成干涉条纹图像形状的改变和条纹分布的移动，因此需要对夹持装置能够紧紧固定待测轴承。不仅如此，干涉图像中条纹分布的密度与待测轴承在水平面上的旋转角度有关，为了保证后续图像处理的精度，干涉条纹的密度应当越宽越好(S.Fang et al.,"Affect of interference fringe width for processing accuracy and its recognition in measuring form deviation of tooth flank with laser interferometry,"Optics Communications 328(49-56(2014))，因此需要夹持装置能够在一定角度范围内方便地调节待测动静压轴承在水平面上的旋转；为了方便调整待待测轴承的位姿，还需要待测动静压轴承能够在水平面的两个方向上平动；为了实现多个齿面的连续测量，需要待测轴承能够绕其中心轴旋转。

截至目前为止，并未查到满足上述所有要求的动静压轴承夹持调整装置。当前实验装置往往只能够夹紧待测轴承，但是没有机械结构实现其他几个自由度的调节，因而需要花费大量时间和体力去将待测动静压轴承放置在一个良好的测量位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜入式激光干涉测量中动静压轴承夹持与调整一体化机构，在斜入式激光干涉测量中能精确及方便地调节待测动静压轴承位姿。

本发明所采用的技术方案是，斜入式激光干涉测量中动静压轴承夹持与调整一体化机构，包括有待测轴承夹持机构，待测轴承夹持机构的下部与调整机构连接，调整机构的下部连接支撑-调节机构。

本发明的特点还在于：

待测轴承夹持机构，包括有机构支撑架，机构支撑架上连接有可调节式待测轴承夹持组件；机构支撑架与调整机构连接。

机构支撑架的结构为：包括有竖直设置的支撑竖杆，支撑竖杆的上端与支撑横杆a的一端垂直连接，支撑竖杆的下端与支撑横杆b的一端垂直连接，且支撑横杆b与调整机构连接；

可调节式待测轴承夹持组件，包括有相互之间呈120°设置的夹紧圆柱a、夹紧圆柱b及夹紧圆柱c；夹紧圆柱a连接于螺杆的下端，螺杆穿过支撑横杆a另一端设置的螺纹孔，螺杆能与螺纹孔内的螺纹相互配合实现螺杆垂直向上移动或垂直向下移动，从而实现夹紧圆柱a的垂直向上移动或垂直向下移动；夹紧圆柱b和夹紧圆柱c在支撑横杆b上呈左、右对称设置，且夹紧圆柱b与支撑横杆b固接，夹紧圆柱c上设置有螺纹内孔，螺纹内孔与可调节式手柄螺纹相接，可调节式手柄为外壁带有螺纹的丝杠，通过转动可调节式手柄能实现对夹紧圆柱c位置的调节，通过调整夹紧圆柱a和夹紧圆柱c的位置，再配合夹紧圆柱b就能实现对不同直径待测轴承的夹紧。

调整机构由呈上下滑动连接的蜗轮-蜗杆机构和导轨机构构成。

蜗轮-蜗杆机构，包括有机构壳体，机构壳体的侧壁上设置有黄油嘴；机构壳体内设置有蜗轮-蜗杆联合单元；机构壳体的底部通过螺钉与蜗轮轴轴承端盖连为一体，且蜗轮-蜗杆联合单元与蜗轮轴轴承端盖连接；蜗轮轴轴承端盖的下表面中央连接有一个丝杠连接座b，蜗轮轴轴承端盖的下表面上靠近两相对的侧边处各固接一个滑块b；导轨机构由运动方向相反的上导轨运动单元和下导轨运动单元经滑动连接构成；蜗轮轴轴承端盖通过两个滑块b及丝杠连接座b与上导轨运动单元滑动连接。

蜗轮-蜗杆联合单元，包括有相互啮合的蜗轮和蜗杆；