本發(fā)明涉及一種低溫鏡頭消熱應(yīng)力支撐結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用于光學(xué)遙感領(lǐng)域工作于深低溫的低溫鋁鏡頭的支撐。

背景技術(shù)：

在光學(xué)遙感領(lǐng)域，當(dāng)鏡頭支撐結(jié)構(gòu)材料與鏡頭材料熱膨脹系數(shù)不匹配時(shí)，溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)造成鏡頭成像質(zhì)量的劣化。為了解決這個(gè)問(wèn)題，鏡頭支撐通常需要采用消熱應(yīng)力結(jié)構(gòu)。通常采用的解決方案是鏡頭支撐采用柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)形式，柔性鉸鏈依靠柔性元素的變形來(lái)傳輸運(yùn)動(dòng)和力，其具體結(jié)構(gòu)由中間彈性變形單元連接兩個(gè)剛體而成，通過(guò)中間單元彈性變形實(shí)現(xiàn)兩剛體相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)反射鏡或鏡頭支撐由于溫度變化產(chǎn)生膨脹或收縮時(shí)，柔性鉸鏈?zhǔn)芰ψ饔枚冃?，?dāng)柔性鉸鏈的剛度合適時(shí)，其變形會(huì)吸收大部分的變形能量，從而消除熱應(yīng)力。光學(xué)精密工程期刊收錄的論文《空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐的設(shè)計(jì)》，描述了上述一種柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)形式。這種柔性鉸鏈在設(shè)計(jì)時(shí)需要找到合理的結(jié)構(gòu)形式，即滿足消熱應(yīng)力要求，同時(shí)又能夠滿足動(dòng)剛度要求，并且在大溫差時(shí)，需要大幅增加柔性鉸鏈柔度，這導(dǎo)致很難兼顧結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度要求，無(wú)法滿足運(yùn)輸工具及發(fā)射時(shí)的基頻要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，利用低溫鋁鏡頭常溫裝調(diào)、低溫工作的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種消熱應(yīng)力支撐結(jié)構(gòu)，能夠在常溫下采用較大的壓緊力實(shí)現(xiàn)鏡頭夾緊固定，在低溫工作時(shí)，利用熱膨脹產(chǎn)生的變形差實(shí)現(xiàn)壓緊力的釋放，從而使低溫鋁鏡頭能夠自由收縮，消除熱應(yīng)力，在實(shí)現(xiàn)低溫鏡頭工作溫度下消熱應(yīng)力的同時(shí)，又能兼顧非工作時(shí)的動(dòng)剛度要求。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種低溫鏡頭壓緊釋放型消熱應(yīng)力支撐結(jié)構(gòu)，包括：軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)、壓緊螺釘(2)、鏡頭安裝法蘭(3)、徑向定位柱壓蓋(4)、徑向定位柱(5)、承力結(jié)構(gòu)(6)；

軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1),為內(nèi)側(cè)有圓環(huán)形凸臺(tái)的一段圓環(huán)，凸臺(tái)位于圓環(huán)端面的一側(cè)，在凸臺(tái)側(cè)面開(kāi)有兩組矩形通槽，每組矩形通槽包括一排多個(gè)矩形通槽，兩組矩形通槽平行且交錯(cuò)排列；圓環(huán)上開(kāi)有多個(gè)安裝孔；

徑向定位柱(5)，為圓柱形且在圓柱的側(cè)面上切相同的槽；

承力結(jié)構(gòu)(6)，為中空?qǐng)A柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁有凸起，側(cè)壁有多組安裝徑向定位柱(5)的通孔和徑向定位柱壓蓋(4)的安裝孔；

鏡頭安裝法蘭(3)的一側(cè)開(kāi)有多個(gè)缺口，多個(gè)缺口均勻分布，鏡頭安裝法蘭(3)有缺口的一側(cè)伸入承力結(jié)構(gòu)(6)內(nèi)，并與承力結(jié)構(gòu)(6)的凸起配合；

鏡頭安裝法蘭(3)的多個(gè)缺口和承力結(jié)構(gòu)(6)側(cè)壁的多組安裝徑向定位柱(5)的通孔和徑向定位柱壓蓋(4)的安裝孔相對(duì)；

軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)的圓環(huán)通過(guò)壓緊螺釘(2)固定在承力結(jié)構(gòu)(6)的一個(gè)端面上，軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)的凸臺(tái)與鏡頭安裝法蘭(3)的一側(cè)貼合，鏡頭安裝法蘭(3)的另一側(cè)與承力結(jié)構(gòu)(6)的凸起配合；

鏡頭安裝法蘭(3)的外徑小于承力結(jié)構(gòu)(6)的內(nèi)徑；

壓緊螺釘(2)，將軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)以一定的預(yù)緊力固定在承力結(jié)構(gòu)(6)上；同時(shí)壓緊螺釘(2)產(chǎn)生的壓緊力將鏡頭安裝法蘭(3)壓緊在承力結(jié)構(gòu)(6)上；

鏡頭安裝法蘭(3)，為需要被支撐的鏡筒外側(cè)的圓環(huán)形法蘭；

多個(gè)徑向定位柱(5)通過(guò)承力結(jié)構(gòu)(6)側(cè)壁的多組安裝徑向定位柱(5)的通孔伸入承力結(jié)構(gòu)(6)內(nèi)，并和鏡頭安裝法蘭(3)的多個(gè)缺口配合；

徑向定位柱壓蓋(4),通過(guò)螺釘將徑向定位柱(5)壓緊在承力結(jié)構(gòu)(6)的側(cè)壁上；

徑向定位柱(5)，被徑向定位柱壓蓋(4)壓緊在鏡頭安裝法蘭(3)的缺口中，徑向定位柱(5)在鏡頭安裝法蘭(3)的圓周徑向均布。

當(dāng)從常溫降溫到低溫，鏡頭安裝法蘭(3)的徑向尺寸減小時(shí)，徑向定位柱(5)能始終頂在鏡頭安裝法蘭(3)上，并施加相同的力，起到徑向定位的功能。

承力結(jié)構(gòu)(6)，用于提供軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)和鏡頭安裝法蘭(3)的安裝靠面，使低溫鋁鏡頭通過(guò)鏡頭安裝法蘭(3)能夠被固定在承力結(jié)構(gòu)(6)上。

軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)的凸臺(tái)上的通槽使凸臺(tái)具有一定的柔性，使凸臺(tái)在壓緊螺釘(2)施加的壓緊力下產(chǎn)生的壓縮變形量與軸向變形差相適應(yīng)，該軸向變形差由不同熱膨脹系數(shù)的軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)與鏡頭安裝法蘭(3)從常溫降溫到低溫工作溫度時(shí)產(chǎn)生。

鏡頭安裝法蘭(3)的材料為鋁合金5A06。

軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)、徑向定位柱壓蓋(4)、徑向定位柱(5)、承力結(jié)構(gòu)(6)的材料為鈦合金TC4。

徑向定位柱(5)，為圓柱形且在圓柱的側(cè)面上切相同的槽，通過(guò)在圓柱的側(cè)面上切槽的方式使徑向定位柱(5)在軸向具有一定的柔性。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明與現(xiàn)有的采用柔性鉸鏈形式的消熱應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式相比，采用常溫下壓緊、低溫下釋放的結(jié)構(gòu)形式，在實(shí)現(xiàn)工作溫度下消熱應(yīng)力的同時(shí)，能夠兼顧運(yùn)輸、發(fā)射等非工作時(shí)的動(dòng)剛度要求。

(2)本發(fā)明與現(xiàn)有的采用柔性鉸鏈形式的消熱應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式相比，避免了在應(yīng)用于大溫差結(jié)構(gòu)消熱應(yīng)力時(shí)，對(duì)柔性鉸鏈要求柔度過(guò)大，很難設(shè)計(jì)出滿足要求的柔性鉸鏈或柔性鉸鏈因柔度過(guò)大穩(wěn)定度降低的問(wèn)題，解決了具有大溫差的工作于深低溫的低溫鏡頭結(jié)構(gòu)消熱應(yīng)力支撐難題；

(3)本發(fā)明與現(xiàn)有的采用柔性鉸鏈形式的消熱應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式相比，本發(fā)明采用低溫工作時(shí)結(jié)構(gòu)的軸向變形差來(lái)消除常溫壓緊時(shí)壓緊力的消熱應(yīng)力方式，而非采用降低支撐剛度的柔性鉸鏈消熱應(yīng)力支撐方式，能夠保證低溫鏡頭從常溫降溫到低溫時(shí)光軸的穩(wěn)定性，有利于提高低溫鏡頭在軌工作時(shí)的指向精度。

(4)本發(fā)明與現(xiàn)有的采用柔性鉸鏈形式的消熱應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式相比，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、普適性強(qiáng)、優(yōu)化變量少。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明消應(yīng)力支撐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)外形示意圖；

圖3為本發(fā)明鏡頭安裝法蘭外形示意圖；

圖4為本發(fā)明徑向定位柱外形示意圖；

圖5為本發(fā)明徑向定位柱壓蓋外形示意圖；

圖6為本發(fā)明主承力結(jié)構(gòu)外形示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種低溫鏡頭壓緊釋放型消熱應(yīng)力支撐結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用于光學(xué)遙感領(lǐng)域工作于深低溫的低溫鋁鏡頭的支撐。該支撐結(jié)構(gòu)包含承力結(jié)構(gòu)、鏡頭安裝法蘭、軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)、壓緊螺釘、徑向定位柱、徑向定位柱壓蓋。本發(fā)明的特點(diǎn)在于利用低溫鋁鏡頭常溫裝調(diào)、低溫工作的特點(diǎn)，采用一種新型鏡頭支撐結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)能夠在常溫下采用大的預(yù)緊力實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫鏡頭的夾緊固定，滿足低溫鏡頭運(yùn)輸和發(fā)射時(shí)的動(dòng)剛度要求；在低溫工作時(shí)，利用鏡頭安裝法蘭和軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)低溫收縮產(chǎn)生的變形差實(shí)現(xiàn)壓緊力的釋放，從而使低溫鋁鏡頭能夠自由收縮，消除熱應(yīng)力。本發(fā)明的有益效果在于相比于現(xiàn)有的采用柔性鉸鏈形式的消熱應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式，采用常溫下壓緊、低溫下釋放的結(jié)構(gòu)形式，在實(shí)現(xiàn)工作溫度下消熱應(yīng)力的同時(shí)，能夠兼顧支撐具有較大的動(dòng)態(tài)剛度，能夠應(yīng)用于工作于深低溫的低溫鏡頭的消熱應(yīng)力支撐。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

一種低溫鏡頭壓緊釋放型消熱應(yīng)力支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括：軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)、壓緊螺釘(2)、鏡頭安裝法蘭(3)、徑向定位柱壓蓋(4)、徑向定位柱(5)、承力結(jié)構(gòu)(6)，如圖1所示；

軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1),材料為鈦合金TC4，為內(nèi)側(cè)有圓環(huán)形凸臺(tái)的一段圓環(huán)，圓環(huán)上開(kāi)有多個(gè)安裝孔；凸臺(tái)位于圓環(huán)端面的一側(cè)，在凸臺(tái)側(cè)面開(kāi)有兩組矩形通槽，每組矩形通槽包括一排多個(gè)矩形通槽，兩組矩形通槽平行且交錯(cuò)排列,如圖2所示；

軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)的凸臺(tái)上的通槽使凸臺(tái)具有一定的柔性，使凸臺(tái)在壓緊螺釘(2)施加的壓緊力下產(chǎn)生的壓縮變形量與軸向變形差相適應(yīng)，該軸向變形差由不同熱膨脹系數(shù)的軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)與鏡頭安裝法蘭(3)從常溫降溫到低溫工作溫度時(shí)產(chǎn)生。

壓緊螺釘(2)為普通的內(nèi)六角圓柱頭螺釘；

鏡頭安裝法蘭(3),材料為鋁合金5A06,為需要被支撐的鏡筒外側(cè)的圓環(huán)形法蘭,如圖3所示；

鏡頭安裝法蘭(3)的外側(cè)開(kāi)有多個(gè)缺口，多個(gè)缺口均勻分布，鏡頭安裝法蘭(3)有缺口的一側(cè)伸入承力結(jié)構(gòu)(6)內(nèi)，并與承力結(jié)構(gòu)(6)的凸起配合；

徑向定位柱(5)，材料為鈦合金TC4，為圓柱形且在圓柱的側(cè)面上切相同的槽，如圖4所示；

徑向定位柱(5)，被徑向定位柱壓蓋(4)壓緊在鏡頭安裝法蘭(3)的缺口中，徑向定位柱(5)在鏡頭安裝法蘭(3)的圓周徑向均布。當(dāng)從常溫降溫到低溫，鏡頭安裝法蘭(3)的徑向尺寸減小時(shí)，徑向定位柱(5)能始終頂在鏡頭安裝法蘭(3)上，并施加相同的力，起到徑向定位的功能。

徑向定位柱壓蓋(4),材料為鈦合金，通過(guò)螺釘將徑向定位柱(5)壓緊在承力結(jié)構(gòu)(6)的側(cè)壁上，如圖5所示；

承力結(jié)構(gòu)(6)，材料為鈦合金TC4，為中空?qǐng)A柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁有凸起，側(cè)壁有多組安裝徑向定位柱(5)的通孔和徑向定位柱壓蓋(4)的安裝孔，如圖6所示；

承力結(jié)構(gòu)(6)，用于提供軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)和鏡頭安裝法蘭(3)的安裝靠面，使低溫鋁鏡頭通過(guò)鏡頭安裝法蘭(3)能夠被固定在承力結(jié)構(gòu)(6)上。

鏡頭安裝法蘭(3)的多個(gè)缺口和承力結(jié)構(gòu)(6)側(cè)壁的多組安裝徑向定位柱(5)的通孔和徑向定位柱壓蓋(4)的安裝孔相對(duì)；

軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)的圓環(huán)通過(guò)壓緊螺釘(2)固定在承力結(jié)構(gòu)(6)的一個(gè)端面上，軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)的凸臺(tái)與鏡頭安裝法蘭(3)的一側(cè)貼合，鏡頭安裝法蘭(3)的另一側(cè)與承力結(jié)構(gòu)(6)的凸起配合；

鏡頭安裝法蘭(3)的外徑與承力結(jié)構(gòu)(6)的內(nèi)徑配合；

壓緊螺釘(2)，將軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)(1)以一定的預(yù)緊力固定在承力結(jié)構(gòu)(6)上；同時(shí)壓緊螺釘(2)產(chǎn)生的壓緊力將鏡頭安裝法蘭(3)壓緊在承力結(jié)構(gòu)(6)上；

多個(gè)徑向定位柱(5)通過(guò)承力結(jié)構(gòu)(6)側(cè)壁的多組安裝徑向定位柱(5)的通孔伸入承力結(jié)構(gòu)(6)內(nèi)，并和鏡頭安裝法蘭(3)的多個(gè)缺口配合；

具體工作原理、實(shí)施步驟、設(shè)計(jì)匹配關(guān)系、作用和效果如下：

承力結(jié)構(gòu)與軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)材料均為鈦合金TC4，鏡頭安裝法蘭材料為鋁合金Al6061。在常溫下通過(guò)壓緊螺釘施加壓緊力的方式用消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)將鏡頭安裝法蘭壓緊固定到承力結(jié)構(gòu)上，使低溫鏡頭支撐滿足動(dòng)剛度要求。

從常溫293K降到低溫鏡頭工作溫度100K時(shí)，因鋁合金與鈦合金之間熱膨脹系數(shù)的差異，軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)與鏡頭安裝法蘭之間會(huì)產(chǎn)生軸向變形差。本方案將軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)凸臺(tái)的側(cè)面切槽，設(shè)計(jì)成彈性元件，通過(guò)壓緊螺釘施加壓緊力，使彈性變形量等于工作溫度下的熱膨脹產(chǎn)生的軸向變形差。這樣低溫鏡頭在逐漸降溫到低溫工作溫度時(shí)，鏡頭安裝法蘭表面的壓緊力逐漸減小，施加在其表面的摩擦力也逐漸減小，鏡頭安裝法蘭在軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)和徑向定位柱的限位下將能夠?qū)崿F(xiàn)自由收縮，從而實(shí)現(xiàn)熱應(yīng)力的卸載。徑向定位柱和徑向定位柱壓蓋徑向3組均布，用于在鏡頭安裝法蘭徑向熱變形時(shí)的中心定位。

優(yōu)選具體實(shí)施方案按如下幾個(gè)步驟開(kāi)展：

1)首先根據(jù)選擇材料的熱膨脹系數(shù)，計(jì)算軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)與鏡頭安裝法蘭之間的軸向變形差。計(jì)算公式如下：

Δ1＝L1×(T_h-T_l)×(α₁-α₂)

式中，Δ1為軸向變形差；L1為鏡頭安裝法蘭厚度，為10mm；T_h為常溫裝調(diào)溫度點(diǎn)，為293K；T_l為低溫工作溫度點(diǎn)，為100K；α₁為鋁合金Al6061平均熱膨脹系數(shù)，為18×10^-6/K；α₂為鈦合金Tc4平均熱膨脹系數(shù)，為8×10^-6/K。

經(jīng)計(jì)算，軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)與鏡頭安裝法蘭之間的軸向變形差Δ為1.93×10^-2mm。

2)計(jì)算分析當(dāng)軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生Δ1變形量時(shí)，通過(guò)壓緊螺釘在其上施加的壓緊力F，采用有限元分析軟件進(jìn)行靜力學(xué)分析計(jì)算得到。分析結(jié)果為優(yōu)選在軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)與鏡頭安裝法蘭接觸面之間施加8000N的壓緊力時(shí)，產(chǎn)生1.93×10^-2mm的變形量，此變形量由軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)上凸臺(tái)側(cè)面的兩組交錯(cuò)排列的矩形通槽產(chǎn)生，與此變形量匹配的優(yōu)選凸臺(tái)高度為8mm，優(yōu)選矩形通槽的寬度為1.2mm，優(yōu)選兩組通槽之間的間距為1.2mm，優(yōu)選每個(gè)通槽對(duì)圓環(huán)中心的夾角為4°。

此設(shè)計(jì)使得在軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)與鏡頭安裝法蘭接觸面之間施加8000N的壓緊力時(shí)，軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)凸臺(tái)在軸向產(chǎn)生的變形量與低溫工作時(shí)軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)與鏡頭安裝法蘭之間的軸向變形差相等，從而使得低溫鏡頭在逐漸降溫到低溫工作溫度時(shí)，鏡頭安裝法蘭表面的壓緊力逐漸減小，施加在其表面的摩擦力也逐漸減小，鏡頭安裝法蘭在軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)和徑向定位柱的限位下將能夠?qū)崿F(xiàn)自由收縮，從而實(shí)現(xiàn)熱應(yīng)力的卸載。本發(fā)明與現(xiàn)有的采用柔性鉸鏈形式的消熱應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式相比，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、普適性強(qiáng)、優(yōu)化變量少。并且在常溫下具有足夠的壓緊力，能夠兼顧運(yùn)輸、發(fā)射等非工作時(shí)的動(dòng)剛度要求。

3)計(jì)算在螺釘頭對(duì)軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生數(shù)值F的壓緊力時(shí)，在每個(gè)螺釘上施加的擰緊力矩值。計(jì)算公式如下：

T＝K×(F/n)×d

式中，T為螺釘擰緊力矩；K為預(yù)緊力系數(shù)，優(yōu)選根據(jù)表面潤(rùn)滑狀況在0.1～0.3之間變動(dòng)；F為螺釘在軸向消應(yīng)力壓緊結(jié)構(gòu)上施加的總壓緊力；n為螺釘?shù)臄?shù)量，為4；d為螺紋公稱直徑，本設(shè)計(jì)優(yōu)選采用M8的螺釘，公稱直徑為8mm。經(jīng)計(jì)算T＝4.8Nm，即采用力矩扳手，按照上述計(jì)算的力矩值，對(duì)螺釘施加規(guī)定的擰緊力矩，將軸向消應(yīng)力結(jié)構(gòu)及鏡頭安裝法蘭固定到承力結(jié)構(gòu)上。

4)設(shè)計(jì)確定徑向定位柱壓緊量及尺寸參數(shù)。優(yōu)選在100K工作時(shí)，低溫鏡頭徑向沿軸心產(chǎn)生收縮，而不是偏向一邊，設(shè)計(jì)了軸向三組均布的鏡頭徑向定位柱和徑向定位柱壓蓋。低溫鏡頭降溫到優(yōu)選100K時(shí)軸向產(chǎn)生的收縮量差計(jì)算公式如下：

Δ2＝L2×(T_h-T_l)×(α1-α2)

式中，Δ2為鏡頭安裝法蘭徑向收縮量差，L2為后鏡頭安裝法蘭直徑，為T_h為常溫裝調(diào)溫度點(diǎn)，優(yōu)選為293K；T_l為低溫工作溫度點(diǎn)，優(yōu)選為100K；α₁為鋁合金Al6061平均熱膨脹系數(shù)，優(yōu)選為18×10^-6/K；α₂為鈦合金Tc4平均熱膨脹系數(shù)，優(yōu)選為8×10^-6/K。

經(jīng)計(jì)算Δ2＝714μm。單邊產(chǎn)生的間隙優(yōu)選為357μm，應(yīng)設(shè)計(jì)壓緊變形量?jī)?yōu)選為357μm的徑向定位柱。與此變形量匹配的徑向定位柱直徑優(yōu)選為9.5mm，高度優(yōu)選為15.8mm，在徑向定位柱側(cè)面開(kāi)有7個(gè)通槽，通槽高度優(yōu)選為1.2mm，通槽之間間距優(yōu)選為0.8mm。如圖4所示。徑向定位柱沿圓周共均布3處，分別通過(guò)承力結(jié)構(gòu)上對(duì)應(yīng)的3處安裝孔，插入鏡頭安裝法蘭的3處缺口中，優(yōu)選缺口寬度為9.5mm，高度為4mm。在未用徑向定位柱壓蓋壓緊前，優(yōu)選徑向定位柱端面高出主承力結(jié)構(gòu)表面357μm，最后通過(guò)螺釘用徑向定位柱壓蓋壓平徑向定位柱。

按此設(shè)計(jì)的徑向定位柱，在鏡頭安裝法蘭徑向施加相同的力，當(dāng)?shù)蜏冂R頭由常溫降溫到低溫工作溫度時(shí)，在鏡頭安裝法蘭徑向產(chǎn)生收縮量差的過(guò)程中，徑向定位柱始終在鏡頭安裝法蘭徑向施加相同的力，從而保證低溫鏡頭光軸的穩(wěn)定性。

采用上述具體案例中參數(shù)設(shè)計(jì)的一種低溫鏡頭壓緊釋放型消熱應(yīng)力支撐結(jié)構(gòu)，經(jīng)分析基頻達(dá)到89Hz，支撐剛度滿足地面運(yùn)輸、發(fā)射時(shí)的動(dòng)剛度要求。經(jīng)低溫鏡頭像質(zhì)測(cè)試，常溫下鏡頭波像差為0.91μm，低溫100K時(shí)鏡頭波像差為0.66μm，低溫下像質(zhì)有所提高，沒(méi)有劣化，說(shuō)明低溫鏡頭壓緊釋放型消熱應(yīng)力支撐結(jié)構(gòu)起到了較好的消除熱應(yīng)力的效果。