一种减小热应力的反射镜粘接结构制造技术

本发明专利技术公开了一种减少热应力的反射镜粘接结构，反射镜的背部设有凸台，该凸台通过粘接剂与背板的中心孔分段粘接，在与粘接剂分段粘接处对应的背板中心孔边缘处设置有消应力槽。本发明专利技术能够大幅减小环境温度变化带来的热应力问题，从而减少反射镜面型变化，拓宽光学仪器的温度使用环境。

A kind of bonding structure of reflector to reduce thermal stress

【技术实现步骤摘要】
一种减小热应力的反射镜粘接结构
本专利技术涉及精密光学反射镜装置，特别涉及一种减少热应力的反射镜粘接结构。
技术介绍
反射镜是光学仪器里面的常用元件，其支撑方式主要有背部支撑和周边支撑等。在实际使用过程中，根据反射镜尺寸和使用场合选用不同的支撑方式。对于中小尺寸的反射镜，一般选用背部支撑方式。反射镜背部支撑的传统结构形式（如图1所示），反射镜1背部设计凸台结构，通过粘接剂3与反射镜背板2的中心孔连接。设计时，反射镜1材料的线膨胀系数与反射镜背板2的材料的线膨胀系数相等，一般为铁镍合金材料，按照材料线膨胀系数定制，反射镜1的背部凸台和反射镜背板2的中心孔配合间隙极小，故粘接剂3的厚度极薄，其厚度一般为几个微米。这种结构形式忽略了粘接剂3在温度变化时产生的形变，因而在环境温度变化比较大的应用场合，容易产生较大的热应力。而且由于粘接剂3的厚度极薄，粘接剂3容易分布不均，影响粘接性能，同时进一步加剧温度变化时产生的热应力，进而造成反射镜面型的变化。
技术实现思路
针对上述结构存在的问题，本专利技术提供一种反射镜粘接结构，减小环境温度变化带来的热应力，从而减小反射镜面型变化，拓宽了光学仪器的温度使用环境。本专利技术的目的是这样实现的。一种减少热应力的反射镜粘接结构，包括反射镜、粘接剂和背板，反射镜的背部设有凸台，该凸台通过粘接剂与背板4的中心孔分段粘接，在与粘接剂分段粘接处对应的背板中心孔边缘处设置有消应力槽。进一步，所述消应力槽呈腰形孔状。进一步，所述背板的内孔直径计算公式为：r>；式中：为反射镜背部凸台的直径，为背板的内孔直径；α1为反射镜材料的线膨胀系数，α2为粘接剂材料的线膨胀系数，α3为反射镜背板材料的线膨胀系数。进一步，所述反射镜的背部凸台的直径根据实际空间结构确定。本专利技术的一种反射镜和反射镜背板的连接结构，能够大幅减小环境温度变化带来的热应力问题，从而减少反射镜面型变化，拓宽光学仪器的温度使用环境。附图说明图1为传统反射镜1粘接结构的剖面示意图；图2为本专利技术中反射镜1背部支撑粘接形式的平面示意图；图3为图2中A-A向剖面结构图；图4为本专利技术的反射镜1背部支撑的粘接处的放大结构示意图；图5为本专利技术一个实施例的结构示意图。图中：1.反射镜，2.传统反射镜背板，3.粘接剂，4.背板，5.消应力槽，6.定位工装。具体实施方式下面结合说明书附图进一步详细描述本专利技术的具体实施方式。参见图2至图5，本专利技术的基本结构包括反射镜1、粘接剂3和背板4。反射镜1背部设计凸台结构，通过粘接剂3与反射镜背板4的中心孔连接。反射镜1与反射镜背板4上通过粘接剂3分段粘接，可以根据实际尺寸大小，一般分成3至6段（见图2和图4，分成6段）。在反射镜背板4与粘接剂3对应的位置设置有消应力槽5（见图2、图3和图4）。首先根据选用的粘接剂3的性能参数和反射镜1、背板4的材料参数，和实际的结构空间确认反射镜1背部凸台的尺寸、粘接剂3的厚度，以及背板4的中心孔尺寸等参数。根据得到的尺寸，设计相应的消应力结构。设计完成后，根据设计的结构，利用工装夹具把反射镜1、背板4通过粘接剂3连接到一起，然后按照粘接剂3的固化条件进行固化，完成反射镜1与背板4的连接。如图3所示，为反射镜1背部凸台结构的直径，为背板4的内孔直径。一般根据实际空间结构确定，由以下公式计算确定，其中：α1为反射镜材料的线膨胀系数，α2为粘接剂材料的线膨胀系数，α3为反射镜背板材料的线膨胀系数：；按照上述公式计算能够从理论环境温度带来的热应力。但实际上由于结构尺寸误差，材料线膨胀系数误差等原因，在较大温差环境中，仍会产生热应力。因而设计了消应力槽5，通过结构形变释放一定的热应力，进一步减小热应力。消应力槽5设计成腰形孔状，其位置与反射镜1和背板4的粘接处的位置对应。消应力槽5与粘接剂3的距离较近，在温度变化产生热应力的时候，消应力槽5会发生形变，从而减小热应力。如图5所示，在具体实施时，把粘接剂3涂抹到背板4的内孔上，通过定位工装6保证反射镜1和背板4的同轴度，待粘接剂3固化完毕后拆除定位工装6。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少热应力的反射镜粘接结构，包括反射镜、粘接剂和背板，其特征在于，反射镜的背部设有凸台，该凸台通过粘接剂与背板4的中心孔分段粘接，在与粘接剂分段粘接处对应的背板中心孔边缘处设置有消应力槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种减少热应力的反射镜粘接结构，包括反射镜、粘接剂和背板，其特征在于，反射镜的背部设有凸台，该凸台通过粘接剂与背板4的中心孔分段粘接，在与粘接剂分段粘接处对应的背板中心孔边缘处设置有消应力槽。


2.根据权利要求1所述的减少热应力的反射镜粘接结构，其特征在于：所述消应力槽呈腰形孔状。


3.根据权利要求1所述的减少热应...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，陈震，江少锋，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36