CN104914550A - 一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构 - Google Patents

一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构，包括反射镜、安装板和第一支撑结构、第二支撑结构和第三支撑结构，所述反射镜通过其背部度均布的孔与嵌套胶结；第一、第二、第三支撑结构支撑杆一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜实现球铰连接，实现对反射镜的静定约束，另一端与固定在安装板上的底座实现刚性连接、球铰连接和铰链连接。本发明可以通过三组支撑结构间的协调运动，消除反射镜与安装板因热膨胀系数不匹配而产生的热应力，从而保证了反射镜的面形，本发明结构简单可靠，可以用于温度变化环境下的反射镜高精度支撑。

Description

一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构
技术领域
本发明涉及一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构，属于航天光学遥感领域。
背景技术
反射镜支撑结构决定了反射镜的空间位置和面形质量，从而直接影响着光学系统的成像质量，是空间相机光机结构设计的关键技术之一。由于空间相机工作时的温度环境会在一定范围内变化，对于某些相机甚至需要工作在低温状态，反射镜与安装面在材料上的差异会导致应力的产生，从而影响反射镜面形的变化，降低成像质量。如何实现反射镜在温度变化下的热应力卸载，保证反射镜的面形是空间相机反射镜支撑结构的难点之一。
发明内容
本发明的技术解决问题：为克服现有技术的不足之处，提供一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构，以消除反射镜与安装板因热膨胀系数不匹配而产生的热应力，从而保证了反射镜的面形。
本发明的技术解决方案：
一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构，其特征在于，包括反射镜、安装板和第一支撑结构、第二支撑结构和第三支撑结构，所述反射镜通过其背部度均布的孔与嵌套胶结；
第一支撑结构括单球头支撑杆、盖板和底座，单球头支撑杆带球头一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜实现球铰连接，实现对反射镜的静定约束，另一端与固定在安装板上的底座通过螺纹实现刚性连接；
第二支撑结构包括双球头支撑杆、盖板和底座，双球头支撑杆一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜实现球铰连接，实现对反射镜的静定约束，另一端与固定在安装板上的底座实现球铰连接；
第三支撑结构包括球头铰链支撑杆、盖板、底座、销轴，球头铰链支撑杆带球头一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜实现球铰连接，实现对反射镜的静定约束，另一端与固定在安装板上的底座通过销轴实现铰链连接。
所述嵌套的热膨胀系数与反射镜材料相匹配。
本发明的有益效果：
(1)本发明可以消除反射镜与安装板因热膨胀系数不匹配而产生的热应力，当温度变化导致安装板与反射镜尺寸变化不匹配时，通过球头、铰链的协调运动，实现热应力的卸载，从而保证了反射镜的面形。
(2)本发明结构简单可靠，可以用于常温及低温环境下反射镜的高精度支撑。
附图说明
图1是本发明反射镜支撑结构装配图；
图2是本发明反射镜第一支撑结构、第二支撑结构的剖面图；
图3是本发明反射镜第二支撑结构、第三支撑结构的剖面图。
具体实施方式
如图1所示，一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构，包括反射镜1、安装板2和第一支撑结构3、第二支撑结构4和第三支撑结构5，所述反射镜1通过其背部120度均布的孔与嵌套胶结，所述嵌套的热膨胀系数与反射镜材料相匹配。
第一支撑结构3括单球头支撑杆、盖板和底座，如图2所示，单球头支撑杆带球头一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜1实现球铰连接，实现对反射镜1的静定约束，另一端与固定在安装板2上的底座通过螺纹实现刚性连接；
第二支撑结构4包括双球头支撑杆、盖板和底座，如图2或3所示，双球头支撑杆一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜1实现球铰连接，实现对反射镜1的静定约束，另一端与固定在安装板2上的底座实现球铰连接；
第三支撑结构5包括球头铰链支撑杆、盖板、底座、销轴，如图3所示，球头铰链支撑杆带球头一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜1实现球铰连接，实现对反射镜1的静定约束，另一端与固定在安装板2上的底座通过销轴实现铰链连接。
本发明可以消除反射镜与安装板因热膨胀系数不匹配而产生的热应力，当温度变化导致安装板与反射镜尺寸变化不匹配时，通过球头、铰链的协调运动，实现热应力的卸载，从而保证了反射镜的面形。
本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。

Claims (2)

1.一种具有热应力卸载作用的反射镜支撑结构，其特征在于，包括反射镜(1)、安装板(2)和第一支撑结构(3)、第二支撑结构(4)和第三支撑结构(5)，所述反射镜(1)通过其背部120度均布的孔与嵌套胶结；
第一支撑结构(3)括单球头支撑杆、盖板和底座，单球头支撑杆带球头一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜(1)实现球铰连接，实现对反射镜(1)的静定约束，另一端与固定在安装板(2)上的底座通过螺纹实现刚性连接；
第二支撑结构(4)包括双球头支撑杆、盖板和底座，双球头支撑杆一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜(1)实现球铰连接，实现对反射镜(1)的静定约束，另一端与固定在安装板(2)上的底座实现球铰连接；
第三支撑结构(5)包括球头铰链支撑杆、盖板、底座、销轴，球头铰链支撑杆带球头一端置于盖板与嵌套配合的结构中，与反射镜(1)实现球铰连接，实现对反射镜(1)的静定约束，另一端与固定在安装板(2)上的底座通过销轴实现铰链连接。
2.如权利要求1所述的一种具有热应力卸载作用的支撑结构，其特征在于：所述嵌套的热膨胀系数与反射镜材料相匹配。
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