組背部Whiffletree 支撐結(jié)構(gòu)將一點變?yōu)閮牲c）。背部Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸7、橫杠8、修研墊9、柔 桿15。柔桿15如圖5所不，柔桿上開有兩對垂直布置的切槽1和切槽2 (第一切槽和第二 切槽）。切槽1和切槽2的存在釋放掉柔桿的兩個移動自由度和三個轉(zhuǎn)動自由度，只約束柔 桿沿其軸向的移動自由度。橫杠8是一個高剛度的結(jié)構(gòu)件，其將一點分為兩點。轉(zhuǎn)軸7在 法蘭3(第三法蘭）和法蘭4(第四法蘭）之間布置了兩組垂直相交的薄片1和薄片2(第 一薄片和第二薄片），只有繞薄片1和薄片2交線的轉(zhuǎn)動自由度，是一個單自由度柔節(jié)。這 樣，圖3、圖4所示的Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)完全滿足圖2所示的Whiffletree支撐原理。 整個Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)完全滿足運動學安裝原理，無過約束，有效的實現(xiàn)一點變兩點 的功能；其次，當兩個柔桿15存在等高差或者不平行度時，與橫杠8安裝并螺釘連接時會產(chǎn) 生裝配應力，兩個柔桿15的法蘭1 (第一法蘭）的上端面會傾斜，兩個柔桿上的法蘭1趨于 共面，這時柔桿15的切槽會產(chǎn)生微變形，從而削弱裝配應力。當三組Whiffletree支撐結(jié) 構(gòu)與鏡室連接時，三組WhiffIetree支撐結(jié)構(gòu)中修研墊9的D面的不平面度，沿兩個柔桿連 線方向的分量由轉(zhuǎn)軸7上的兩對薄片1和薄片2的彈性變形的來消弱，垂直兩個柔桿連線 方向的分量由兩個柔桿15上的兩對切槽1和切槽2的彈性變形來消弱，這樣，Whiffletree 支撐結(jié)構(gòu)上各個零件的裝配公差可以適當增大，降低裝配難度；再就是，由于柔桿15在除 軸向移動之外的各個自由度都是釋放的，因此，由鏡體材料和支撐結(jié)構(gòu)材料熱特性不一致 帶來的沿反射鏡徑向的變形差由柔桿17上的兩對切槽1和切槽2的彈性變形來消弱，從而 大大削減鏡體的熱應力。
[0024] 同時，為滿足支撐結(jié)構(gòu)在反射鏡光軸方向的安裝尺寸限制，在保證Whiffletree 支撐結(jié)構(gòu)功能的情況下，將柔桿15嵌入到橫杠8的內(nèi)部，同樣，將轉(zhuǎn)軸7也嵌入到橫杠8的 內(nèi)部，有效的減小了 whiffletree支撐結(jié)構(gòu)的沿反射光軸方向的尺寸。
[0025] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做以詳細說明。
[0026] 本發(fā)明中的反射鏡背部采用六點支撐，有三組Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。按圖 3、圖4所示的結(jié)構(gòu)實施。
[0027] 裝配前徹底清洗諸零件，保證無雜質(zhì)，裝配環(huán)境要潔凈。鏡體背部粘接件12是支 撐結(jié)構(gòu)和反射鏡之間的一個過渡件，使用環(huán)氧樹脂膠通過A面與鏡體粘接在一起，材料是 殷鋼，通過調(diào)整其材料配比，使其熱膨脹系數(shù)和鏡體的熱膨脹系數(shù)一致，避免鏡體背部粘接 件12與鏡體之間產(chǎn)生熱應力。六個鏡體背部粘接件12粘接完畢后，壓緊固化一周時間，然 后將六個鏡體背部粘接件12的B面進行修研，平面度優(yōu)于0. 005mm。
[0028] 分三組分別安裝Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)。
[0029] 首先，安裝其中一組安裝Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)。安裝柔桿15,柔桿15的法蘭 2 (第二法蘭）的下端面與鏡體背部粘接件12連接，用柔桿與鏡體背部粘接件連接螺釘13 固定，用柔桿與鏡體背部粘接件定位銷14定位，將每組WhiffIetree支撐結(jié)構(gòu)中的兩個柔 桿15的法蘭1上端面修研，保證兩個法蘭1的上端面的平面度優(yōu)于0. 005mm。安裝橫杠8， 柔桿15的法蘭1的上端面與橫杠8連接，用橫杠與柔桿連接螺釘16固定，用橫杠與柔桿定 位銷17定位。安裝轉(zhuǎn)軸7,轉(zhuǎn)軸7的法蘭4的下端面與橫杠8連接，用轉(zhuǎn)軸與橫杠連接螺釘 10固定，用轉(zhuǎn)軸與橫杠定位銷11定位。安裝修研墊9,轉(zhuǎn)軸7的法蘭3的上端面與修研墊 9連接，用修研墊與轉(zhuǎn)軸連接螺釘18固定，用修研墊與轉(zhuǎn)軸定位銷19定位。
[0030] 采用相同的工藝流程安裝其它三組Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)。
[0031] 三組Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)安裝完畢后，修研Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)修研墊9的D 面，保證三組Whiff Ietree支撐結(jié)構(gòu)的D面的平面度優(yōu)于0. 005mm。安裝反射鏡鏡室結(jié)構(gòu)， 螺釘緊固，定位銷定位。
[0032] 顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或 變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1. 一種應用于大口徑反射鏡靜定支撐中的whiffletree支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 轉(zhuǎn)軸（7)、橫杠（8)、修研墊（9)、轉(zhuǎn)軸與橫杠連接螺釘（10)、轉(zhuǎn)軸與橫杠定位銷（11)、鏡體 背部粘接件（12)、柔桿與鏡體背部粘接件連接螺釘（13)、柔桿與鏡體背部粘接件定位銷 (14) 、兩個柔桿（15)、橫杠與柔桿連接螺釘（16)、橫杠與柔桿定位銷（17)、修研墊與轉(zhuǎn)軸連 接螺釘（18)、修研墊與轉(zhuǎn)軸定位銷（19); 其中，鏡體背部粘接件（12)通過一個面與鏡體粘接在一起；兩個柔桿（15)安裝于鏡 體背部粘接件（12)上，柔桿（15)上有兩組垂直布置的第一切槽和第二切槽，用柔桿與鏡 體背部粘接件連接螺釘（13)固定，用柔桿（15)與鏡體背部粘接件定位銷（14)定位，將 Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)中的兩個柔桿（15)的第一法蘭上端面修研；將橫杠（8)與兩個柔桿 (15) 進行安裝，柔桿（15)嵌入到橫杠⑶內(nèi)部，用橫杠與柔桿連接螺釘（16)固定，用橫杠 與柔桿定位銷（17)定位；轉(zhuǎn)軸（7)安裝于橫杠（8)上，轉(zhuǎn)軸（7)嵌入到橫杠（8)內(nèi)部，轉(zhuǎn) 軸（7)有兩組垂直布置的第一薄片和第二薄片，用轉(zhuǎn)軸與橫杠連接螺釘（10)固定，用轉(zhuǎn)軸 與橫杠定位銷（11)定位；修研墊（9)安裝在轉(zhuǎn)軸（7)上，用修研墊與轉(zhuǎn)軸連接螺釘（18)固 定，用修研墊與轉(zhuǎn)軸定位銷（19)定位。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于大口徑反射鏡靜定支撐中的whiffletree支撐結(jié)構(gòu)， 其特征在于，鏡體背部粘接件（12)不與鏡體粘接在一起的面的平面度優(yōu)于0.005mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于大口徑反射鏡靜定支撐中的whiffletree支撐結(jié)構(gòu)， 其特征在于，兩個柔桿（15)的第一法蘭上端面平面度優(yōu)于0.005_。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應用于大口徑反射鏡靜定支撐中的whiffletree支撐結(jié)構(gòu)，包括：轉(zhuǎn)軸、橫杠、修研墊、轉(zhuǎn)軸與橫杠連接螺釘、轉(zhuǎn)軸與橫杠定位銷、鏡體背部粘接件、柔桿與鏡體背部粘接件連接螺釘、柔桿與鏡體背部粘接件定位銷、兩個柔桿、橫杠與柔桿連接螺釘、橫杠與柔桿定位銷、修研墊與轉(zhuǎn)軸連接螺釘、修研墊與轉(zhuǎn)軸定位銷。本發(fā)明在不引入過約束的情況下增加了對反射鏡的支撐點數(shù)，有效的提高了反射鏡抵抗重力變形的能力，提高了反射鏡的面形精度。將轉(zhuǎn)軸和柔桿嵌入橫杠的設(shè)計有效的解決Whiffletree支撐結(jié)構(gòu)沿反射鏡光軸方向尺寸過大的問題，利于工程實現(xiàn)。
【IPC分類】G02B7/183
【公開號】CN105259635
【申請?zhí)枴緾N201510788099
【發(fā)明人】王克軍, 董吉洪, 李威
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月17日