一種大口徑反射鏡的whiffletree支撐結(jié)構(gòu)中的兩自由度柔節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于空間遙感技術(shù)領(lǐng)域，涉及的一種大口徑反射鏡的whiffletree支撐結(jié) 構(gòu)中的兩自由度柔節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002] 空間遙感器用于對(duì)地球和太空資源進(jìn)行普查和詳查，在對(duì)地觀察、太空探測(cè)等領(lǐng) 域的應(yīng)用具有重要的科學(xué)和經(jīng)濟(jì)意義。遙感器中的光學(xué)元件特別是大口徑反射鏡是整個(gè)光 學(xué)系統(tǒng)中最重要的部件，它的面形精度高低直接關(guān)系到整個(gè)遙感器成像質(zhì)量的好壞。大口 徑反射鏡由于鏡面尺寸大，在重力載荷、溫度載荷以及反射鏡組件裝配誤差等綜合因素的 作用下，鏡面往往產(chǎn)生嚴(yán)重的變形。針對(duì)上述問題采取的三大應(yīng)對(duì)手段就是采用被動(dòng)多點(diǎn) 復(fù)合支撐、主動(dòng)光學(xué)支撐、重力卸載支撐技術(shù)。
[0003] 本發(fā)明以前，六點(diǎn)轉(zhuǎn)一點(diǎn)的whiffletree結(jié)構(gòu)中的兩自由度柔節(jié)是利用薄片的彎 曲柔性大這一特點(diǎn)，采用兩片垂直布置的薄片來釋放兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。圖2是六點(diǎn)轉(zhuǎn)一點(diǎn) 的whiffletree結(jié)構(gòu)圖，圖3是兩自由度柔節(jié)1，兩自由度柔節(jié)1為一個(gè)結(jié)構(gòu)件，其特征包括 上端法蘭3、上薄片4、正交薄片過度法蘭5、下薄片6、下端法蘭7。
[0004] 該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：為充分釋放兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，即圖3中的艮和Ry自由度，上薄片 4和下薄片6要具有一定的寬度和高度，這樣就導(dǎo)致了 Rz這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的剛度也不大，實(shí)際 上該柔節(jié)釋放了三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，而不是設(shè)計(jì)要求的兩個(gè)。這樣在whiffletree結(jié)構(gòu)在柔 節(jié)處的R z這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度就很弱，會(huì)大大降低反射鏡組件的基頻。而空間遙感器 在轉(zhuǎn)運(yùn)和發(fā)射過程中要經(jīng)歷相當(dāng)惡劣的振動(dòng)環(huán)境，反射鏡組件基頻過低，很容易發(fā)生共振 而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)被破壞，從而導(dǎo)致整個(gè)研制任務(wù)的失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使原結(jié)構(gòu)成為真 正意義上的兩自由度柔節(jié)，大大增強(qiáng)柔節(jié)在R z這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的剛度，提升反射鏡組件的基 頻，使反射鏡組件的基頻能有效的避開轉(zhuǎn)運(yùn)和發(fā)射過程中的激勵(lì)源，防止被破壞，保證空間 遙感器研制的成功。
[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種應(yīng)用于空間遙感器大口徑反射鏡 whiffletree支撐結(jié)構(gòu)中的，真正意義上的兩自由度柔節(jié)，真正消除以往兩自由度柔節(jié)中的 沿柔節(jié)軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，提升whiffletree結(jié)構(gòu)的基頻。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：
[0008] -種大口徑反射鏡的whiffletree支撐結(jié)構(gòu)中的兩自由度柔節(jié)，包括：柔節(jié)主體 和下端法蘭；所述柔節(jié)主體包括：上端法蘭、上薄片、正交薄片過度法蘭、下薄片；上薄片和 下薄片正交布置；
[0009] 還包括：下端法蘭螺釘、下端法蘭定位銷、擋塊一、擋塊一螺釘、擋塊一定位銷、滾 針軸承定位塊組件一、滾針軸承定位塊組件一螺釘、滾針軸承定位塊組件一定位銷、滾針軸 承定位塊組件二、滾針軸承定位塊組件二螺釘、滾針軸承定位塊組件二定位銷、擋塊二、擋 塊二螺釘、擋塊二定位銷、滾針軸承定位塊組件三、滾針軸承定位塊組件三螺釘、滾針軸承 定位塊組件三定位銷、滾針軸承定位塊組件四、滾針軸承定位塊組件四螺釘、滾針軸承定位 塊組件四定位銷、擋塊三、擋塊三螺釘、擋塊三定位銷、滾針軸承定位塊組件五、滾針軸承定 位塊組件五螺釘、滾針軸承定位塊組件五定位銷、滾針軸承定位塊組件六、滾針軸承定位塊 組件六螺釘、滾針軸承定位塊組件六定位銷、擋塊四、擋塊四螺釘、擋塊四定位銷、滾針軸承 定位塊組件七、滾針軸承定位塊組件七螺釘、滾針軸承定位塊組件七定位銷、滾針軸承定位 塊組件八、滾針軸承定位塊組件八螺釘、滾針軸承定位塊組件八定位銷；
[0010] 其中，擋塊一、擋塊二安裝在上端法蘭的下表面，對(duì)稱布置于上薄片的兩側(cè)，滾針 軸承定位塊組件一、滾針軸承定位塊組件二、滾針軸承定位塊組件三、滾針軸承定位塊組件 四安裝在正交薄片過度法蘭的上表面，滾針軸承定位塊組件一和滾針軸承定位塊組件二位 于擋塊一的兩側(cè)，滾針軸承定位塊組件三和滾針軸承定位塊組件四位于擋塊二的兩側(cè)；擋 塊三、擋塊四安裝在正交薄片過度法蘭的下表面，對(duì)稱布置于下薄片的兩側(cè)，滾針軸承定位 塊組件五、滾針軸承定位塊組件六、滾針軸承定位塊組件七、滾針軸承定位塊組件八安裝在 下端法蘭的上表面，滾針軸承定位塊組件五和滾針軸承定位塊組件六位于擋塊三的兩側(cè)， 滾針軸承定位塊組件七、滾針軸承定位塊組件八位于擋塊四的兩側(cè)；
[0011] 滾針軸承定位塊組件包括：定位塊、左軸承座、左軸承座螺釘、左軸承座定位銷、滾 針軸承承載軸、滾針軸承、軸套、右軸承座、右軸承座螺釘、右軸承座定位銷；
[0012] 所述左軸承座、右軸承座通過左軸承座螺釘、左軸承座定位銷、右軸承座螺釘、右 軸承座定位銷將左軸承座、滾針軸承承載軸、滾針軸承、軸套、右軸承座形成的組件裝配到 定位塊上。
[0013] 在上述技術(shù)方案中，所述擋塊一、擋塊二、擋塊三和擋塊四結(jié)構(gòu)相同。
[0014] 在上述技術(shù)方案中，所述滾針軸承定位塊組件一、滾針軸承定位塊組件二、滾針軸 承定位塊組件三、滾針軸承定位塊組件四、滾針軸承定位塊組件五、滾針軸承定位塊組件 六、滾針軸承定位塊組件七和滾針軸承定位塊組件八結(jié)構(gòu)相同。
[0015] 本發(fā)明的積極效果：
[0016] 本發(fā)明的大口徑反射鏡的whiffletree支撐結(jié)構(gòu)中的兩自由度柔節(jié)在原有兩自 由度柔節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了四組擋塊和八組滾針軸承定位塊組件，有效的限制了兩自 由度柔節(jié)繞柔節(jié)軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度R z，獲得了真正意義上的兩自由度柔節(jié)，使得工程設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)與其結(jié)構(gòu)原理完全吻合，同時(shí)使whiffletree結(jié)構(gòu)的基頻獲得有效的提升。
【附圖說明】
[0017] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018] 圖1是六點(diǎn)轉(zhuǎn)一點(diǎn)的whiffletree原理示意圖；
[0019] 圖2是六點(diǎn)轉(zhuǎn)一點(diǎn)的whiffletree結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3是已有技術(shù)雙自由度柔節(jié)的軸側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖4是本發(fā)明中雙自由度柔節(jié)結(jié)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖5是圖4的俯視示結(jié)構(gòu)意圖；
[0023] 圖6是圖4的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖7是圖4的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖8是圖4的D-D剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖9是圖4的E-E剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖10是圖4的F-F剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖11是柔節(jié)主體的軸側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖12柔節(jié)主體和下端法蘭的組合部件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖13是滾針軸承定位塊組件主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖14是圖11的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖15是【具體實(shí)施方式】中柔節(jié)主體、下端法蘭和擋塊的組合部件主視圖；
[0033] 圖16是【具體實(shí)施方式】中柔節(jié)主體、下端法蘭和擋塊的組合部件左視圖；
【具體實(shí)施方式】
[0034] 本發(fā)明的發(fā)明思想為：
[0035] 本發(fā)明所涉及的是大口徑反射鏡三大支撐手段中的被動(dòng)多點(diǎn)復(fù)合支撐技術(shù)。大口 徑反射鏡的支撐原則是確定反射鏡的空間位置和保證反射鏡的面形精度。被動(dòng)多點(diǎn)復(fù)合支 撐技術(shù)正是針對(duì)這兩條原則來開展設(shè)計(jì)的。針對(duì)第一條原則，復(fù)合支撐采用周邊支撐和背 部支撐共同支撐的手段實(shí)現(xiàn)對(duì)反射鏡的靜定支撐，約束反射鏡的六個(gè)空間自由度，不欠約 束，不過約束。針對(duì)第二條原則，對(duì)于被動(dòng)支撐來說，鏡體是一塊剛體，要保證鏡體反射鏡面 的面形精度，也就是說要抑制反射鏡面在綜合外載荷尤其是重力載荷作用下的變形量，目 前的手段就是增加反射鏡的支撐點(diǎn)個(gè)數(shù)。
[0036] 本發(fā)明中所涉及的大口徑反射鏡的復(fù)合支撐包括周邊支撐和背部支撐，周邊支撐 是A框+切向拉桿的結(jié)構(gòu)，對(duì)鏡體有12個(gè)支撐點(diǎn)，約束鏡體的三個(gè)空間自由度，包括一個(gè)轉(zhuǎn)