高精度二轴跟踪系统四通结构的设计与分析

《高精度二轴跟踪系统四通结构的设计与分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第40卷第10期激光与红外Vo1．40，No．102010年1O月LASER&INFRAREDOctober，2010文章编号：1001—5078(2010)10—1106-05·光学材料器件与薄膜·高精度二轴跟踪系统四通结构的设计与分析司丽娜，高云国，聂晓倩，范磊，秦少伟(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：根据高精度二轴跟踪系统的光学方案，设计了跟踪架中的四通结构。基于有限元法，应用MSC．Patran／Nastran软件对其进行了负载情况下的静力学分析

2、；运用协方差法计算库德光路光轴偏角及各个反射镜镜面偏转。结果表明：只考虑四通自重和芯部静载荷情况下，俯仰角由一90。～+90。变化时，四通经轴线上的最大变形量呈正弦曲线变化，最大为3．19／xrn，满足设计指标要求；由结构变形引起的库德光路光轴偏角最大为6．90”，满足系统精度要求。采用平行光管实测光轴偏角，与分析结果基本吻合，说明结构设计合理，分析所得数据正确可靠。关键词：四通；有限元分析；光轴偏角；平行光管中图分类号：TH752文献标识码：BDesignandanalysisofthefour··waybodyforatwo·-a

3、xistrackingsystemwithhighprecisionSILi—ila，，GAOYun—guo，NIEXiao．qian'，FANLei·，QINShaowei。，(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Base

4、dontheopticalschemeofatwo—axistrackingsystemwithhighprecision，thestructureofthefour-waybodyin~aekingmountwasdesigned．WithfiniteelementMSC．Patrart／Nastransoftware，thelinearstaticanalysisofthefour—waybodywasfinished．Usingacovanancemethod，surfacedeflectionanglesofthreerefl

5、ectorswereealeulat—ed．Theanalysisresultsshowthat：giventheselfweightofthefour—waybodyandinnerstaticload，whenthepitchan—glechangesfrom一90。to+90。，themaximumdisplacementofthehorizontalaxisreaches3．19Izm，whichmeetsthedesignindex；thedeflectionangleofopticalaxescausedbystructu

6、raldeformationarrivesat6．90”increasingly，satisfy—ingthetechnicalindex．Theresultsmatchwimexperimentaldatafromcollimatormeasurements．indicatingtheration—alityofstructuraldesignandthecorrectnessofanalysisdata．Keywords：four—waybody；finiteelementanalysis；deflectionangleofopt

7、icalaxis；collimator1引言法对光学仪器的机械结构做了大量研究，而根据结二轴跟踪系统的跟踪架作为系统的核心部件之构变形计算分析光学组件的精度，可供参考的资料一并不多。仪器的各项误差只能做理论上的估算并通，是各种观测、发射及接收设备的基础平台，其性能优劣对整个系统的跟踪精度有重要影响。四通结过大量的实验加以验证，费时费力，且精确度不高。构是跟踪架的三大精密大件之一，提高其结构刚度对提高跟踪架的整体刚度、降低经纬轴系的晃动误基金项目：中国科学院长春光机所三期创新工程项目(No．061X20C060)资助。差具有非常重要的意

8、义HJ。随着计算机技术的发作者简介：司丽娜(1987～)，女，硕士研究生，主要研究领域为光学仪器结构设计与工程分析。E—mail：yingbo8600@163．corn，slyne展和有限元分析理论的完善，将有限元分析技