一种大口径反射镜的whiffletree支撑结构中的两自由度柔节制造技术

本发明专利技术涉及一种大口径反射镜的whiffletree支撑结构中的两自由度柔节，包括：柔节主体和下端法兰；所述柔节主体包括：上端法兰、上薄片、正交薄片过度法兰、下薄片；上薄片和下薄片正交布置。本发明专利技术的大口径反射镜的whiffletree支撑结构中的两自由度柔节在原有两自由度柔节的结构基础上，增加了四组挡块和八组滚针轴承定位块组件，有效的限制了两自由度柔节绕柔节轴向的转动自由度Rz，获得了真正意义上的两自由度柔节，使得工程设计结构与其结构原理完全吻合，同时使whiffletree结构的基频获得有效的提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空间遥感
，涉及的一种大口径反射镜的whiffletree支撑结构中的两自由度柔节。
技术介绍
空间遥感器用于对地球和太空资源进行普查和详查，在对地观察、太空探测等领域的应用具有重要的科学和经济意义。遥感器中的光学元件特别是大口径反射镜是整个光学系统中最重要的部件,它的面形精度高低直接关系到整个遥感器成像质量的好坏。大口径反射镜由于镜面尺寸大，在重力载荷、温度载荷以及反射镜组件装配误差等综合因素的作用下，镜面往往产生严重的变形。针对上述问题采取的三大应对手段就是采用被动多点复合支撑、主动光学支撑、重力卸载支撑技术。本专利技术以前，六点转一点的whiffletree结构中的两自由度柔节是利用薄片的弯曲柔性大这一特点，采用两片垂直布置的薄片来释放两个转动自由度。图2是六点转一点的whiffletree结构图，图3是两自由度柔节1，两自由度柔节1为一个结构件，其特征包括上端法兰3、上薄片4、正交薄片过度法兰5、下薄片6、下端法兰7。该结构的缺点是：为充分释放两个转动自由度，即图3中的Rx和Ry自由度，上薄片4和下薄片6要具有一定的宽度和高度，这样就导致了Rz这个转动方向的刚度也不大，实际上该柔节释放了三个转动自由度，而不是设计要求的两个。这样在whiffletree结构在柔节处的Rz这个转动方向的转动刚度就很弱，会大大降低反射镜组件的基频。而空间遥感器在转运和发射过程中要经历相当恶劣的振动环境，反射镜组件基频过低，很容易发生共振而导致结构被破坏，从而导致整个研制任务的失败。
技术实现思路
为了克服已有技术存在的缺陷，本专利技术对原有结构进行了改进，使原结构成为真正意义上的两自由度柔节，大大增强柔节在Rz这个转动方向的刚度，提升反射镜组件的基频，使反射镜组件的基频能有效的避开转运和发射过程中的激励源，防止被破坏，保证空间遥感器研制的成功。本专利技术要解决的技术问题是：提供一种应用于空间遥感器大口径反射镜whiffletree支撑结构中的，真正意义上的两自由度柔节，真正消除以往两自由度柔节中的沿柔节轴向的转动自由度，提升whiffletree结构的基频。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：一种大口径反射镜的whiffletree支撑结构中的两自由度柔节，包括：柔节主体和下端法兰；所述柔节主体包括：上端法兰、上薄片、正交薄片过度法兰、下薄片；上薄片和下薄片正交布置；还包括：下端法兰螺钉、下端法兰定位销、挡块一、挡块一螺钉、挡块一定位销、滚针轴承定位块组件一、滚针轴承定位块组件一螺钉、滚针轴承定位块组件一定位销、滚针轴承定位块组件二、滚针轴承定位块组件二螺钉、滚针轴承定位块组件二定位销、挡块二、挡块二螺钉、挡块二定位销、滚针轴承定位块组件三、滚针轴承定位块组件三螺钉、滚针轴承定位块组件三定位销、滚针轴承定位块组件四、滚针轴承定位块组件四螺钉、滚针轴承定位块组件四定位销、挡块三、挡块三螺钉、挡块三定位销、滚针轴承定位块组件五、滚针轴承定位块组件五螺钉、滚针轴承定位块组件五定位销、滚针轴承定位块组件六、滚针轴承定位块组件六螺钉、滚针轴承定位块组件六定位销、挡块四、挡块四螺钉、挡块四定位销、滚针轴承定位块组件七、滚针轴承定位块组件七螺钉、滚针轴承定位块组件七定位销、滚针轴承定位块组件八、滚针轴承定位块组件八螺钉、滚针轴承定位块组件八定位销；其中，挡块一、挡块二安装在上端法兰的下表面，对称布置于上薄片的两侧，滚针轴承定位块组件一、滚针轴承定位块组件二、滚针轴承定位块组件三、滚针轴承定位块组件四安装在正交薄片过度法兰的上表面，滚针轴承定位块组件一和滚针轴承定位块组件二位于挡块一的两侧，滚针轴承定位块组件三和滚针轴承定位块组件四位于挡块二的两侧；挡块三、挡块四安装在正交薄片过度法兰的下表面，对称布置于下薄片的两侧，滚针轴承定位块组件五、滚针轴承定位块组件六、滚针轴承定位块组件七、滚针轴承定位块组件八安装在下端法兰的上表面，滚针轴承定位块组件五和滚针轴承定位块组件六位于挡块三的两侧，滚针轴承定位块组件七、滚针轴承定位块组件八位于挡块四的两侧；滚针轴承定位块组件包括：定位块、左轴承座、左轴承座螺钉、左轴承座定位销、滚针轴承承载轴、滚针轴承、轴套、右轴承座、右轴承座螺钉、右轴承座定位销；所述左轴承座、右轴承座通过左轴承座螺钉、左轴承座定位销、右轴承座螺钉、右轴承座定位销将左轴承座、滚针轴承承载轴、滚针轴承、轴套、右轴承座形成的组件装配到定位块上。在上述技术方案中，所述挡块一、挡块二、挡块三和挡块四结构相同。在上述技术方案中，所述滚针轴承定位块组件一、滚针轴承定位块组件二、滚针轴承定位块组件三、滚针轴承定位块组件四、滚针轴承定位块组件五、滚针轴承定位块组件六、滚针轴承定位块组件七和滚针轴承定位块组件八结构相同。本专利技术的积极效果：本专利技术的大口径反射镜的whiffletree支撑结构中的两自由度柔节在原有两自由度柔节的结构基础上，增加了四组挡块和八组滚针轴承定位块组件，有效的限制了两自由度柔节绕柔节轴向的转动自由度Rz，获得了真正意义上的两自由度柔节，使得工程设计结构与其结构原理完全吻合，同时使whiffletree结构的基频获得有效的提升。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是六点转一点的whiffletree原理示意图；图2是六点转一点的whiffletree结构示意图；图3是已有技术双自由度柔节的轴侧结构示意图；图4是本专利技术中双自由度柔节结构的主视结构示意图；图5是图4的俯视示结构意图；图6是图4的仰视结构示意图；图7是图4的C-C剖视结构示意图；图8是图4的D-D剖视结构示意图；图9是图4的E-E剖视结构示意图；图10是图4的F-F剖视结构示意图；图11是柔节主体的轴侧结构示意图；图12柔节主体和下端法兰的组合部件结构示意图；图13是滚针轴承定位块组件主视结构示意图；图14是图11的俯视结构示意图；图15是具体实施方式中柔节主体、下端法兰和挡块的组合部件主视图；图16是具体实施方式中柔节主体、下端法兰和挡块的组合部件左视图；具体实施方式本专利技术的专利技术思想为：本专利技术所涉及的是大口径反射镜三大支撑手段中的被动多点复合支撑技术。大口径反射镜的支撑原则是确定反射镜的空间位置和保证反射镜的面形精度。被动多点复合支撑技术正是针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径反射镜的whiffletree支撑结构中的两自由度柔节，包括：柔节主体(8)和下端法兰(7)；所述柔节主体(8)包括：上端法兰(3)、上薄片(4)、正交薄片过度法兰(5)、下薄片(6)；上薄片(4)和下薄片(6)正交布置；其特征在于，还包括：下端法兰螺钉(9)、下端法兰定位销(10)、挡块一(11)、挡块一螺钉(12)、挡块一定位销(13)、滚针轴承定位块组件一(14)、滚针轴承定位块组件一螺钉(15)、滚针轴承定位块组件一定位销(16)、滚针轴承定位块组件二(17)、滚针轴承定位块组件二螺钉(18)、滚针轴承定位块组件二定位销(19)、挡块二(20)、挡块二螺钉(21)、挡块二定位销(22)、滚针轴承定位块组件三(23)、滚针轴承定位块组件三螺钉(24)、滚针轴承定位块组件三定位销(25)、滚针轴承定位块组件四(26)、滚针轴承定位块组件四螺钉(27)、滚针轴承定位块组件四定位销(28)、挡块三(29)、挡块三螺钉(30)、挡块三定位销(31)、滚针轴承定位块组件五(32)、滚针轴承定位块组件五螺钉(33)、滚针轴承定位块组件五定位销(34)、滚针轴承定位块组件六(35)、滚针轴承定位块组件六螺钉(36)、滚针轴承定位块组件六定位销(37)、挡块四(38)、挡块四螺钉(39)、挡块四定位销(40)、滚针轴承定位块组件七(41)、滚针轴承定位块组件七螺钉(42)、滚针轴承定位块组件七定位销(43)、滚针轴承定位块组件八(44)、滚针轴承定位块组件八螺钉(45)、滚针轴承定位块组件八定位销(46)；其中，挡块一(11)、挡块二(20)安装在上端法兰(3)的下表面，对称布置于上薄片(4)的两侧，滚针轴承定位块组件一(14)、滚针轴承定位块组件二(17)、滚针轴承定位块组件三(23)、滚针轴承定位块组件四(26)安装在正交薄片过度法兰(5)的上表面，滚针轴承定位块组件一(14)和滚针轴承定位块组件二(17)位于挡块一(11)的两侧，滚针轴承定位块组件三(23)和滚针轴承定位块组件四(26)位于挡块二(20)的两侧；挡块三(29)、挡块四(38)安装在正交薄片过度法兰(5)的下表面，与，对称布置于下薄片(6)的两侧，滚针轴承定位块组件五(32)、滚针轴承定位块组件六(35)、滚针轴承定位块组件七(41)、滚针轴承定位块组件八(44)安装在下端法兰(7)的上表面，滚针轴承定位块组件五(32)和滚针轴承定位块组件六(35)位于挡块三(29)的两侧，滚针轴承定位块组件七(41)、滚针轴承定位块组件八(44)位于挡块四(38)的两侧；滚针轴承定位块组件包括：定位块(47)、左轴承座(48)、左轴承座螺钉(49)、左轴承座定位销(50)、滚针轴承承载轴(51)、滚针轴承(52)、轴套(53)、右轴承座(54)、右轴承座螺钉(55)、右轴承座定位销(56)；所述左轴承座(48)、右轴承座(54)通过左轴承座螺钉(49)、左轴承座定位销(50)、右轴承座螺钉(55)、右轴承座定位销(56)将左轴承座(48)、滚针轴承承载轴(51)、滚针轴承(52)、轴套(53)、右轴承座(54)形成的组件装配到定位块(47)上。...

【技术特征摘要】
1.一种大口径反射镜的whiffletree支撑结构中的两自由度柔节，包括：
柔节主体(8)和下端法兰(7)；所述柔节主体(8)包括：上端法兰(3)、上
薄片(4)、正交薄片过度法兰(5)、下薄片(6)；上薄片(4)和下薄片(6)
正交布置；
其特征在于，还包括：下端法兰螺钉(9)、下端法兰定位销(10)、挡块一
(11)、挡块一螺钉(12)、挡块一定位销(13)、滚针轴承定位块组件一(14)、
滚针轴承定位块组件一螺钉(15)、滚针轴承定位块组件一定位销(16)、滚针
轴承定位块组件二(17)、滚针轴承定位块组件二螺钉(18)、滚针轴承定位块
组件二定位销(19)、挡块二(20)、挡块二螺钉(21)、挡块二定位销(22)、
滚针轴承定位块组件三(23)、滚针轴承定位块组件三螺钉(24)、滚针轴承定
位块组件三定位销(25)、滚针轴承定位块组件四(26)、滚针轴承定位块组件
四螺钉(27)、滚针轴承定位块组件四定位销(28)、挡块三(29)、挡块三螺钉
(30)、挡块三定位销(31)、滚针轴承定位块组件五(32)、滚针轴承定位块组
件五螺钉(33)、滚针轴承定位块组件五定位销(34)、滚针轴承定位块组件六
(35)、滚针轴承定位块组件六螺钉(36)、滚针轴承定位块组件六定位销(37)、
挡块四(38)、挡块四螺钉(39)、挡块四定位销(40)、滚针轴承定位块组件七
(41)、滚针轴承定位块组件七螺钉(42)、滚针轴承定位块组件七定位销(43)、
滚针轴承定位块组件八(44)、滚针轴承定位块组件八螺钉(45)、滚针轴承定
位块组件八定位销(46)；
其中，挡块一(11)、挡块二(20)安装在上端法兰(3)的下表面，对称
布置于上薄片(4)的两侧，滚针轴承定位块组件一(14)、滚针轴承定位块组
件二(17)、滚针轴承定位块组件三(23)、滚针轴承定位块组件四(26)安装
在正交薄片过度法兰(5)的上表面，滚针轴承定位块组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：王克军，董吉洪，徐抒岩，张缓缓，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22