文档介绍：:..50公分望远镜机械结构设计郑锋华望远镜的技术指标::(1)主光路:光学类型:卡塞格林系统有效口径:50mm卡焦焦比:1/10视场:2oo=4Or(80%能量集中在T内)面形精度:入/16(rms)(3)寻星镜:光学类型:折射双分离有效口径:100mm焦比:1/7视场:20)=1°:(1)结构形式:赤道叉式(2)极轴调整范围:±1°(3)赤经、赤纬轴转速:快动:±60°/分慢动:±3°/分恒动:157分微动:±57分(4) 跟踪精度:2%0(5) 指向精度(重复精度):±30〃:(-)望远镜的基座设计:图1基座外形该类型常用于科研仪器,以往我公司出厂的赤道叉式望远镜基本是这种类型。此基座有一明显优点,极轴可做的较长,能够明显地提高运转的稳定性。并且从外观上看,外形美观、全封闭,防尘性能良好,基座整体刚性、强度及稳定性都非常出色。(二)望远镜的传动设计::赤经赤纬均选用BSHB3910-H三相混合式步进电机驱动(),工作在4000步/转的细分状态,。负责快、慢、微、恒的运动。2•传动系统:采用蜗轮副传动,总传动比匸3240。赤经赤纬均采用两级蜗轮蜗杆传动、初级蜗轮蜗杆参数相同,而末级参数略有不相同,末级大蜗轮均采用剖分蜗轮消隙。:蜗轮模数蜗杆系数齿数赤经末级蜗轮:M=2Z=270赤经末级蜗杆:M=2Q==1赤纬末级蜗轮:M==270赤纬末级蜗杆:M==34Z=1初级蜗轮:M==24初级蜗杆:M==14Z=24•位置检测元件:在赤经赤纬大蜗杆上装有一个YGN-612-1200的增量式光栅码盘,其最终分辨率为仁,以作为自动找星时的位置检测装置。:选用一只4>240X4)360X56型号7048的人角接触轴承放置于极轴的北端,一只e140X*250X42型号7228AC的小角接触轴承放置于极轴的南端,两只角接触轴承组合来平衡赤经的径向及轴向力。极轴北端轴承为主要受力端,因此轴承与极轴采用过盈配合,以使极轴在转动时不在轴承中摆动,从而提高了轴承的转动精度,同时由于轴承承受了预紧力,因而增强了轴承的强度及刚度。在极轴的南端,轴承与极轴采用过渡配合,・,从而给极轴使加拉力以增强极轴的机械性能。:由于纬轴在空间翻转,纬轴轴承承受镜筒重力的大小和方向都在变化,随赤经轴的位置不同而不同。因此在设计中应注意纬轴的串动,提高轴承的支承刚度。叉式望远镜是双支点的,为防轴承的间隙出现,两个支点的轴承都需要单独地加预紧力。因此选用一对普通的角接触轴承。(三)望远镜的镜筒设计:按功能要求设置两个镜筒,即主镜筒、寻星镜筒。:主镜简为全封闭薄壁结构,其特点是结构简单,内部清洁(防灰、水),防杂散光。图3镜筒图图4主镜支撑图主镜的定位采用了中心球头定位方式,底支承为9点翘翘板结构,侧支承为六点温度可补偿、可调式抱紧结构,如图4所示。采用有限元计算求解最佳支撑位置,如下图所示。反射面的Z方向P-V=,RMS=,以X=,则面形精度RMS小于1/40入,P-V小于1/10Xo1NODALSOLUTIONAPR20200711:44:07STEP=1SUB=1TIME=1UZ (AVG)RSY3=5DMX=・749E-04SMN=-・755E-07SMX=0-.587E-07-・419E-07-・252E-07-・671E-07-・503E-07-・335E-07-・168E-07一・839E-08ANSYStheanalysisofYKS500-mii:ror图5最佳支撑位置处主镜变形图付镜采用三翼梁式中心支承结构,其特点是:具有较高的结构稳定性,通光效率大及结构简单,易于制造和装配。但随着望远镜的口径的增人,其支承梁片也加长,同时付镜的重量也增大,其结构的稳定性将受到影响。付镜设有电动调节系统,可进行平移、倾斜和前后的调节动作,便于光学调整。D连接接口、照相机连接接口和棱镜光谱接口。主镜盖手动。:寻星镜也选用公司现有的双分离消色差折射镜筒,有效口径为100mm,。该镜筒的末端接口形式与主镜筒相同,以便接收器互换。(四)望远镜的叉臂设计:在设计上有意识地增大叉臂的抗弯截面模数(并减轻重量),使总变形量减小。为减小不均匀性变形产生的附加力,应注意结构设计的对称性(对称开孔、对称加筋)使不等变