空间反射镜新型柔性支撑结构设计.pdf

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1、一—堍t麓ELECTR0NIC电M子EAS测URE量MEN技T术TECHNOL0GY第230714卷年第8月8期空间反射镜新型柔性支撑结构设计李行徐振邦李静秋(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春13O033)摘要：针对某空间光学遥感器的反射镜组件进行研究，对比球铰支撑方案和柔性支撑方案下反射镜组件的面形精度，分析球铰支撑方案在抵抗微重力以及热环境变化方面的优势以及在实际装配过程中的问题。设计一种新型柔性支撑结构，使之在原理上更加接近理想球铰支撑，能够获得比理想球铰支撑更好的刚度以及面形精度结果。新型柔性支撑结构分别尝试增加支撑

2、结构的底面柔性，包括增加底面圆弧形切槽和增加底面螺旋形切槽的柔性支撑结构；以及增加支撑结构的轴向转动，包括底面加轴承的柔性支撑结构，评估2种改进思路是否能改善反射镜组件的面形精度以及刚度。相较于侧壁切槽柔性支撑结构，底面圆弧形切槽柔性支撑结构在X、z向微重力以及AT=5℃作用下，RMS值分别下降54．1、54．6、22．2；底面螺旋形切槽柔性支撑结构的RMS值分别下降46．7、37．9；底面加轴承柔性支撑结构的RMS值分别提高2．7、5．5、11．1；y向微重力作用下的RMS值均无明显变化。根据结果确定采用底面圆弧形柔性支撑结构方案，

3、进一步对底面圆弧形柔性支撑结构进行参数化设计，验证各参数值对支撑结构柔性的影响程度；最后确定合适的反射镜柔性支撑结构，并进行有限元分析验证。关键词：球铰支撑；柔性支撑；参数化设计中图分类号：TH703．3文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．40DesignofnewflexurehingesupportofspacereflectorsubassemblyLiHangXuZhenbangLiJingqiu(ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics。ChineseAca

4、demyofSciences，Changchun130033，China)Abstract：Theobjectivewastostudyreflectorsubassemblyofspaceopticalremotesensor，contrasttoball-hingesupportandflexurehingesupport，analysistomicrogravity，thermalenvironmentchanges，andactualassemblyprocess．Anewtypeofflexurehingesupportwa

5、sdesignedinordertoobtainbetterstiffnessandaccuracythanball-hingesupport．Thenewtypesofflexurehingesupportwereaddedtoitsflexibleunderside，includingcirculararcflexurehingesupportundersidegroovedandspiralflexurehingesupportundersidegrooved，andincreasedaxialrotation，evaluati

6、ngwhethertwodifferentideascouldimprovethesurfaceprecisionresultsofreflectorsubassembly．Comparedtogeneralflexurehingesupport，RMSvaluesofcirculararcflexurehingesupportundersidegroovedweredecreasedby54．1，54．6and22．2，respectively，whencirculararcflexurehingesupportwasaffecte

7、dunderXandZorientationmicrogravityandATisequalto5℃：RMSvaluesofspiralflexurehingesupportundersidegroovedweredecreasedby46．7、37．9、0；RMSvaluesofbearingflexurehingesupportundersidegroovedwereincreasedby2．7、5．5、11．1，respectively．RMSvalueswerenotaffectedsignificantlyunderYori

8、entationmicrogravity．AccoMingtothecontrast，theflexurehingesupportwhichwasaddedtOitsflexibleundersidecouldbeuse