8倍潜望镜设计.pdf

仪器零件课程设计 说 明 书 学 院：光电工程学院 学 号： 170212529 姓 名： 赵晨君 指导教师： 罗 宽 目 录 一、设计目的1 二、设计题目：8倍潜望镜1 三、设计要求1 1、光学系统指标要求1 2、结构功能要求1 四、 设计说明2 1、潜望镜概述2 2、光学系统组成与工作原理3 3、光学系统机械结构设计4 4、运动机构机械结构设计7 5、材料选取原则及热处理方法13 6、装配技术要求14 7、光学系统尺寸链计算14 五、设计结论及心得15 六、参考文献15 一、设计目的 精密仪器机械设计,是在学完 《精密机械设计》原理课程后，在指导教师的 指导下，培养学生工程实践和创新能力，加深学生对各种机构与零件的理解与体 验，掌握构建机械系统的一般方法，并通过实际运用Auto CAD和Solidwork模 型构建从简单到复杂的不同功能的光、机、电系统，促进学生对光、机、电系统 的设计构思能力和创新思维能力。通过课程设计达到以下目的： （1) 掌握仪器结构设计特点及仪器零件参数的选择；培养结构设计的能力。 （2) 巩固加深仪器零件课程的基本内容。 （3) 学会查阅资料和查阅手册。 （4) 学会撰写技术文件的方法。 二、设计题目：8倍的潜望镜 三、设计要求 1、光学系统指标要求 （1) 全视场：2ω 7°； （2) 出瞳直径：d 5； （3) 镜目距：p 20； （4) 分辨率：α6"； （5) 渐晕系数：k 0.505； （6) 棱镜的出射面与分划板之间的距离：a 41.6mm； （7) 潜望高度：250mm； （8) 棱镜：靴型屋脊棱镜+直角棱镜； （9) 材料：K9； （10) 目镜：2-28。 2、结构功能要求 （1) 潜望高度可以调节，潜望高度调节距离±50mm； （2) 入射光轴和出射光轴平行性调整结构； （3) 透镜间空气间隔公差±0.05mm； （4) 透镜装调光轴偏心5′ （角分）； （5) 具有方位转动功能，转动范围：0～180°，转动精度：±0.1°； 1 （6) 具有直线移动功能，行程范围：0～100mm，位移精度：±0..05mm； 四、 设计说明 1、潜望镜概述 潜望镜是潜艇的眼睛，是潜艇指挥员观察外部世界的唯一窗口。早期的潜艇， 在艇壳上设有玻璃航窗，潜艇浮出水面时艇员可透过舷窗向外了望。 1854年德 国的白马·戴维设计了一种有两面镜子的潜艇视管，下潜的潜艇可通过视管进行 一定角度的观察。1872年发明了棱镜潜望镜和望远镜，侦察时将其升出水面， 不用时则降入艇内。现代潜望镜长达10～15米，顶端直径最小仅有 30厘米， 可大大降低侦察时的暴露率。 潜艇潜望镜是一种用途广泛的军用光学仪器，它 的主要作用是：观察、搜索海面及空中目标；测定目标的方位、距离、速度和舷 角，装定鱼雷发射提前角，对敌舰进行瞄准，实施鱼雷攻击；对目标进行侦察照 相，或对战斗效果进行记录摄影；进行天文导航时用来测量天体 （太阳、月亮、 星体）高度，以确定艇位；进行陆标导航时，用来测定岸标的方位、距离；采用 电子技术和无线电技术，通过在镜管上安装天线和接收系统来完成卫星导航、无 线电通信、电子侦察与电子干扰等任务。因此，潜望镜既是一种观察设备，又具 有鱼雷射击瞄准具、测距机、照相机、导航仪和无线电观察通信设备的功用。按 照战术使用要求，潜望镜可分为三种类型：用于观察、搜索目标，测定目标方位、 距离、速度和舷角的攻击潜望镜；用于天文导航、卫星导航、侦察摄影、电子侦 察、电子干扰和通信的多用途潜望镜；导弹核潜艇专门用来进行天文导航的潜望 镜，以及深潜器用的水下观察潜望镜和电视潜望镜等专用潜望镜。实物如图1-1 所示。 图1-1 潜望镜实物