全文摘要
本实用新型提供的一种Ni32Co4Nb合金抖动轮，其特征在于，所述抖动轮包括：转动轴；辐板，通过第一端固定设置并均匀分布于所述转动轴的周面，并沿所述转动轴的径向向外延伸；以及凸耳，固定设置于所述辐板远离所述第一端的第二端，并沿所述转动轴的周向向相邻的所述辐板延伸；其中，每两个相邻的所述辐板，与固定设置于每两个相邻的所述辐板之一、并向每两个相邻的所述辐板另一延伸的凸耳构成空腔。本实用新型实施例通过选取Ni32Co4Nb合金材料，以及适宜的加工方式，使抖动轮能够在不同的温度下始终满足抖动轮的尺寸精度要求。
主设计要求
1.一种Ni32Co4Nb合金抖动轮，其特征在于，所述抖动轮包括：转动轴(4)；辐板(7)，通过第一端固定设置并均匀分布于所述转动轴(4)的周面，并沿所述转动轴(4)的径向向外延伸；以及凸耳(8)，固定设置于所述辐板(7)远离所述第一端的第二端，并沿所述转动轴的周向向相邻的所述辐板(7)延伸；其中，每两个相邻的所述辐板(7)，与固定设置于每两个相邻的所述辐板(7)之一、并向每两个相邻的所述辐板(7)另一延伸的凸耳(8)构成空腔。
设计方案
1.一种Ni32Co4Nb合金抖动轮，其特征在于，所述抖动轮包括：
转动轴(4)；
辐板(7)，通过第一端固定设置并均匀分布于所述转动轴(4)的周面，并沿所述转动轴(4)的径向向外延伸；以及
凸耳(8)，固定设置于所述辐板(7)远离所述第一端的第二端，并沿所述转动轴的周向向相邻的所述辐板(7)延伸；
其中，每两个相邻的所述辐板(7)，与固定设置于每两个相邻的所述辐板(7)之一、并向每两个相邻的所述辐板(7)另一延伸的凸耳(8)构成空腔。
2.根据权利要求1所述的抖动轮，其特征在于，所述转动轴(4)与所述辐板(7)在所述转动轴(4)的两个端面分别具有垂直于所述转动轴(4)轴向的两个第一平面(1)。
3.根据权利要求2所述的抖动轮，其特征在于，每个所述第一平面(1)与所述辐板(7)的第二端之间分别具有斜面(2)，用于形成所述两个第一平面(1)与所述辐板(7)的第二端之间的过渡面。
4.根据权利要求3所述的抖动轮，其特征在于，每个所述辐板(7)在所述两个第一平面(1)上分别具有圆弧槽(3)。
5.根据权利要求4所述的抖动轮，其特征在于，所述凸耳(8)开设有沿所述转动轴(4)轴向的通孔。
6.根据权利要求5所述的抖动轮，其特征在于，所述转动轴(4)的一个端面开设有沿所述转动轴(4)轴向的螺纹孔(6)，所述转动轴(4)的另一个端面开设有沿所述转动轴(4)轴向的平孔(5)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及有色金属加工领域，尤其涉及一种Ni32Co4Nb合金抖动轮。
背景技术
抖动轮是一种应用于激光陀螺传感器领域的装置，主要用于对激光陀螺进行偏频。所述偏频的原理在于：由于激光陀螺反射镜的背向散射等原因，使得激光陀螺存在着固有的锁区现象，并导致陀螺在低转速下无信号输出，因此必须通过偏频技术缩小锁区对陀螺的影响，从而提高激光陀螺传感器的精度。
针对于次，研究人员开发了多种偏频技术，包括机械抖动偏频、速率偏频、磁镜偏频、塞曼偏频、四频差动、反射镜抖动偏频等方案。但是由于激光陀螺实际上是以脉冲数(对应于于转角)而不是以瞬时拍频(对应于转速)作为输出，所以只要正负半周期偏频量对时间的积分即脉冲数相等就不会造成太大的误差，并不苛求波形与幅度的高度对称。因此，机械的交变抖动偏频就具有很大的优越性。
通过加入交变抖动偏频后，陀螺只会在很短的时间内处于闭锁状态，其余大部分时间工作于锁区之外。这样，即使输入角速度很小，由于陀螺在锁区内的总时间很短，由闭锁带来的误差也大大减小。完整的机械抖动激光陀螺的系统包括了平光镜、合光棱镜、阴极、阳极、球面镜以及抖动机构。其中的抖动机构包括抖动轮，以及贴合于所述抖动轮辐条上的PZT(锆钛酸铅压电陶瓷)片，用于通过自身的策动使得抖动轮带动腔体来回转动，从而给陀螺加入一个正负交变的机械抖动偏频。
由于需要严格控制抖动机构正负半周期偏频量对时间的积分，对于采用双向辐条结构设计的抖动轮而言，在工作状态下中心轴悬空，在中心轴周围对称分布八片弹簧片设置于抖动轮的辐条外侧，其中四片弹簧片与陀螺腔体相连，而另外四片弹簧片的外端与基座相连，再加上PZT片通过环氧胶胶粘于与基座相连的弹簧片。因此对于抖动轮的尺寸控制需要保证足够精确，从而保证弹簧片与PZT片的安装设置在所述抖动轮工作状态下不出现偏差。
而现有的抖动轮均会随着温度的升高过降低，而使其尺寸结构发生变化，导致抖动机构所产生的机械抖动偏频不符合要求，使得激光陀螺传感器的锁区增加而无法正常工作。
实用新型内容
本实用新型的至少一个目的是提出一种Ni32Co4Nb合金抖动轮，能够在不同的温度下始终满足抖动轮的尺寸精度要求。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种Ni32Co4Nb合金抖动轮，其特征在于，所述抖动轮包括：转动轴；辐板，通过第一端固定设置并均匀分布于所述转动轴的周面，并沿所述转动轴的径向向外延伸；以及凸耳，固定设置于所述辐板远离所述第一端的第二端，并沿所述转动轴的周向向相邻的所述辐板延伸；其中，每两个相邻的所述辐板，与固定设置于每两个相邻的所述辐板之一、并向每两个相邻的所述辐板另一延伸的凸耳构成空腔。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述转动轴与所述隔板在所述转动轴的两个端面分别具有垂直于所述转动轴轴向的两个第一平面。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，每个所述第一平面与所述辐板的第二端之间分别具有斜面，用于形成所述两个第一平面与所述辐板的第二端之间的过渡面。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，每个所述辐板在所述两个第一平面上分别具有圆弧槽。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述凸耳开设有沿所述转动轴轴向的通孔。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述转动轴的一个端面开设有沿所述转动轴轴向的螺纹孔，所述转动轴的另一个端面开设有沿所述转动轴轴向的平孔。
基于上述技术方案，本实用新型实施例通过选取Ni32Co4Nb合金材料，以及适宜的加工方式，使抖动轮能够在不同的温度下始终满足抖动轮的尺寸精度要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所提供的Ni32Co4Nb合金抖动轮立体结构示意图；
图2为本实用新型实施例所提供的Ni32Co4Nb合金抖动轮另一视角的立体结构示意图；
图3为本实用新型实施例所提供的Ni32Co4Nb合金抖动轮俯视角度结构示意图；
图4为本实用新型实施例所提供的Ni32Co4Nb合金抖动轮沿图3的A-A方向剖视角度结构示意图；
附图标记：1、第一平面，2、斜面，3、圆弧槽，4、转动轴，5、平孔，6、螺纹孔，7、辐板，8、凸耳。
具体实施方式
下面可以参照附图以及文字内容理解本实用新型的内容以及本实用新型与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。
需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。
本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。
下面结合附图1～4对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
本实用新型提供的一种Ni32Co4Nb合金抖动轮，其特征在于，所述抖动轮包括：转动轴4；辐板7，通过第一端固定设置并均匀分布于所述转动轴4的周面，并沿所述转动轴4的径向向外延伸；以及凸耳8，固定设置于所述辐板7远离所述第一端的第二端，并沿所述转动轴的周向向相邻的所述辐板7延伸；其中，每两个相邻的所述辐板7，与固定设置于每两个相邻的所述辐板7之一、并向每两个相邻的所述辐板7另一延伸的凸耳8构成空腔。
相对于相关抖动轮所采用的辐条结构，本实用新型实施例通过每两个相邻的所述辐板7，与固定设置于每两个相邻的所述辐板7之一、并向每两个相邻的所述辐板7另一延伸的凸耳8构成空腔。以所述空腔设置弹簧片与PZT片，使抖动轮能够保证抖动偏振机械的偏振功能。
此外，对于Ni32Co4Nb合金而言，是一种低膨胀合金。主要用于套筒、支架等零件的制造，其超低膨胀合金在居里温度以下具有较大的正的自发磁致伸缩系数，抵消了因温度升高、原子热振动振幅加大所导致的热膨胀，从而保持较低的线热膨胀系数。大多数金属材料都具有随环境温度变化而发生热胀冷缩的特性，采用Ni32Co4Nb合金机加的抖动轮可以有效解决因环境温度变化而发生热胀冷缩现象，有利于提高装配零件尺寸的精确性。
Ni32Co4Nb合金在室温附近或在-60～100℃温度范围内具有很低的平均线膨胀系数(3×10-6\/℃)的合金。而通常金属的线膨胀系数与熔点成反比，而低膨胀合金在居里点以下因本征体积磁致伸缩效应引起的反常热膨胀，抵消了由于原子热振动变化而产生的热胀冷缩效应，致使合金成为零膨胀或低膨胀。低膨胀合金以其具有很低的平均线膨胀系数，可以应用于环境温度波动时要求尺寸近似恒定的元件以保证仪器仪表的精度
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述转动轴4与所述隔板7在所述转动轴4的两个端面分别具有垂直于所述转动轴4轴向的两个第一平面1。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，每个所述第一平面1与所述辐板7的第二端之间分别具有斜面2，用于形成所述两个第一平面1与所述辐板7的第二端之间的过渡面。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，每个所述辐板7在所述两个第一平面1上分别具有圆弧槽3。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述凸耳8开设有沿所述转动轴4轴向的通孔。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述转动轴4的一个端面开设有沿所述转动轴4轴向的螺纹孔6，所述转动轴4的另一个端面开设有沿所述转动轴4轴向的平孔5。
本实用新型还提供了一种如前文所述的Ni32Co4Nb合金抖动轮的加工方法，其特征在于，包括：取Ni32Co4Nb合金棒材，将其精锻至直径45mm，沿其轴向以240mm为长度进行切割，并在所述精锻及切割过程中控制所述合金棒材的直径及长度的尺寸偏差不超过1mm；将所述合金棒材的外圆车削加工至直径44mm的合金棒毛坯，并控制所述合金棒毛坯的外圆表面粗糙度≤3.2μm；对所述合金棒毛坯进行微波探伤，并在所述合金棒毛坯无内部气孔和冶金缺陷的情况下，对所述合金棒毛坯进行热处理；通过线切割将所述合金棒毛坯切断为单件毛坯，并控制所述单件毛坯的长度不超过32mm；对所述单件毛坯的一个底面车削至光滑，以形成所述两个第一平面1之一，然后车削所述单件毛坯的外周至直径42mm，并以所述单件毛坯的外周为定位，车削出所述两个第一平面1之一与所述单件毛坯外周之间的斜面2，并控制所述斜面2的长度7.5mm、尺寸公差±0.02mm；车削所述单件毛坯的另一个底面，以形成所述两个第一平面1另一，并车削出所述两个第一平面1另一与所述单件毛坯的外周之间的斜面2，并控制所述斜面2的长度7.5mm、尺寸公差±0.02mm；在所述单件毛坯的所述两个第一平面1分别车削加工圆弧槽3，并使所述圆弧槽3距所述转动轴410mm；在所述单件毛坯的所述两个第一平面1重合于所述转动轴4的位置，分别铣削平孔5和螺纹孔6；对所述单件毛坯进行去应力时效热处理；对所述单件毛坯通过线切割加工出辐板7和凸耳8，以使每两个相邻的所述辐板7，与固定设置于每两个相邻的所述辐板7之一、并向每两个相邻的所述辐板7另一延伸的凸耳8构成空腔；以及在所述凸耳8上钻取通孔。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，对所述单件毛坯通过线切割加工出辐板7和凸耳8采用慢走丝，并控制经线切割的所述单件毛坯表面粗糙度Ra≤0.8μm。
在加工型腔时采用慢走丝线切割，与常规线切割相比具有更高的加工精度和表面粗超度。由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式，即线电极在运动过程中完成加工，因此即使线电极发生损耗，也能连续地予以补充，故能提高零件加工精度。慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到Ra≥0.8μm，且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机好很多。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述对所述合金棒毛坯进行热处理时控制热处理温度为600～700℃，并保温1～2小时。
基于上述技术方案，本实用新型实施例通过选取Ni32Co4Nb合金材料，以及适宜的加工方式，使抖动轮能够在不同的温度下始终满足抖动轮的尺寸精度要求
上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
在本实用新型的描述中如果使用了术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等，那么上述术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备、机构、部件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822280305.9
申请日:2018-12-31
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:61(陕西)
授权编号:CN209166454U
授权时间:20190726
主分类号:G01C 19/70
专利分类号:G01C19/70;G01C19/66;B23P15/00
范畴分类:31B;
申请人:陕西航宇有色金属加工有限公司
第一申请人:陕西航宇有色金属加工有限公司
申请人地址:710075 陕西省宝鸡市渭滨区宝钛路（金钛公司院内）
发明人:于娜;张建荣
第一发明人:于娜
当前权利人:陕西航宇有色金属加工有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：技术方案论文;