[发明专利]保持滑架五个轴承与主光栅不离位的简易方法

权利要求书

1.保持滑架五个轴承与主光栅不离位的简易方法，其特征是，在指示光栅滑架(2)与主光栅(1)接触定位后，在主光栅(1)另一面与滑架(2)五个轴承对应的位置粘接三个强磁铁；其对应关系为强磁铁一(301)对应滑架(2)上的轴承一(201)；强磁铁二(302)对应滑架(2)上的轴承二(202)和轴承五(205)；强磁铁三(303)对应滑架(2)上的轴承三(203)和轴承四(204)。

2.根据权利要求1所述的保持滑架五个轴承与主光栅不离位的简易方法，其特征在于，第一步，确定在X方向上的位置关系：

强磁铁一(301)中线(301z)在轴承一(201)中间；强磁铁二(302)中线(302z)在轴承二(202)和轴承五(205)中间；强磁铁三(303)中线(303z)在轴承三(203)和轴承四(204)中间；

第二步，确定在Y方向上的位置关系：

强磁铁一(301)与轴承一(201)连线在Y方向上角度成45°，使得F_1y与F_1z相等；

强磁铁二(302)与轴承二(202)和轴承五(205)的位置关系，

已知：主光栅(1)厚度：H，

轴承半径：r，

轴承二(202)与轴承五(205)在Y方向上的中心距离：A，

轴承二(202)与轴承五(205)在Z方向上的中心距离：L，

假设：强磁铁二(302)高度：h，宽度：B,

强磁铁二(302)距离主光栅左端面距离y,

强磁铁二(302)与轴承二(202)的中心连线与Y方向夹角：α，α范围(0，90°]，

强磁铁二(302)与轴承二(202)的中心连线与Y方向夹角：β，β范围(0，90°)，

经过对强磁铁二(302)与轴承五(205)几何尺寸位置的分析，可以得到二者的角度位置关系β实际范围α与β是关联关系，当β确定时，强磁铁二(302)距离主光栅(1)左端面距离

强磁铁三(303)与轴承三(203)和轴承四(204)的位置关系相同于强磁铁二(302)与轴承二(202)和轴承五(205)位置关系。

3.根据权利要求2所述的保持滑架五个轴承与主光栅不离位的简易方法，其特征在于，强磁铁二(302)与轴承二(202)和轴承五(205)的位置关系：

假设：强磁铁二(302)与轴承二(202)的中心距离：R₂，

强磁铁二(302)与轴承五(205)的中心距离：R₅，强磁铁二(302)与轴承二(202)的磁力：F₂，

强磁铁二(302)与轴承二(202)的磁力F₂在Y方向上的分量：F_2y，

强磁铁二(302)与轴承二(202)的磁力F₂在Z方向上的分量：F_2z，

强磁铁二(302)与轴承五(205)的磁力：F₅，

强磁铁二(302)与轴承五(205)的磁力F₅在Y方向上的分量：F_5y，

强磁铁二(302)与轴承五(205)的磁力F₅在Z方向上的分量：F_5z。

磁铁与金属磁力公式：F＝kB²S/R²，其中k为系数，B为磁铁与被吸物质形成的磁路间隙的磁通密度，S为吸力截面积，R为磁铁与物质之间的距离；

则：R2=H+0.5h+rsinα,F2=kB2SR22=kB2S(H+0.5h+rsinα)2]]>

R5=0.5h+H+r-Lsinβ,F5=kB2SR52=kB2S(0.5h+H+r-Lsinβ)2]]>

F2y=F2cosα=kB2S(H+0.5h+rsinα)2cosα=kB2S(H+0.5h+r)2sin2α×cosα]]>

F2z=kB2S(H+0.5h+r)2sin3α]]>

F5y=F5cosβ=kB2S(H+0.5h+r-Lsinβ)2cosβ=kB2S(H+0.5h+r-L)2sin2β×cosβ,]]>

F5z=F5sinβkB2S(H+0.5h+r-Lsinβ)2sinβ=kB2S(H+0.5h+r-L)2sin3β,]]>

分力F_2y和F_5z对轴承二(202)和轴承五(205)存在转矩，而分力F_2z和F_5y对轴承二(202)和轴承五(205)构成有效压紧力，使轴承二(202)和轴承五(205)能够与主光栅(1)紧密贴合；所以求分力F_2z和F_5y的最大值；

其中，α范围(0，90°]，sinα为增函数，显然α＝90°时，F_2z取得最大值；对于β范围取(0，90°)，对其求导得：F/5y=kB2S(H+0.5h+r-L)2(3sinβcos2β-sinβ),]]>令F^/_5y＝0，而sinβ>0，求得：

当α＝90°时，强磁铁二(302)在轴承二(202)正上方，从而确定了强磁铁二(302)在Y方向上的位置；同时，β求得的最优值也在实际范围(0,]]>arctan12h+H+r-Lr+12B)]]>内；

同时满足β＝54.7°，求得h的最佳值为6.375mm，取整数6mm即可；

强磁铁二(302)在Y方向上距离主光栅(1)左端面的距离y可以根据公式y=(12h+H+r-L)cotβ]]>确定；

强磁铁三(303)与轴承三(203)和轴承四(204)的位置关系相同于强磁铁二(302)与轴承二(202)和轴承五(205)位置关系。