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大号薄壁轴承滤光轮机构的设计

作者:永丰轴承发布时间:2021-01-28 16:34

大号薄壁轴承滤光轮机构的设计
照滤光轮的工作形式,机构空中调试及在轨寿命请求满足≥2.1×105的运转次数。面阵注视相机由于具有较高的时间分辨率,在思索滤光片的通光口径请求,以及进步支撑刚航天遥感范畴应用价值极高[1-3]。为了获取细致的度,保证滤光片空中测试面形精度,本文提出了一光谱信息,完成多谱段注视成像,需求对进入系统种周边支撑的滤光轮机构计划,如图1所示。该机的光线停止过滤,让特定谱段的光线透过滤光片成构由外支撑、转盘、滤光片组件、大尺寸轴承、步进像,而其他谱段的光线被截止。

因而,需求设计滤光机构来完成不同谱段光线的切换。为了保证多谱电机、减速齿轮副、霍尔器件等组成。转盘上均布段图像信息的交融质量,应尽可能进步滤光片的定5个滤光片,经过一对大尺寸薄壁角接触球轴承支位精度和反复到位精度。撑。步进电机装置在外支撑上,减速齿轮副传动比高轨面阵注视成像方式不只需求对单视场区为10.5:1,主动小齿轮与步进电机轴衔接,带动大域停止单谱段或多谱段连续成像,还需求完成多视齿轮旋转,使指定的滤光片切入光路成像。机构的场区域单谱段或多谱段步进成像[4-6]。滤光机构是位置反应选用霍尔传感器,在大齿轮带动转回旋转面阵注视相机的重要组件,它需求在相机在轨全生过程中霍尔器件和磁钢在圆周方向上重合时,发出命周期内频繁切换滤光片,以配合整机的多谱段成反应信号,完成定位功用。像工作,而该局部通常是相机的单点失效环节。因挡光片此,保证滤光机构的在轨寿命和牢靠性是关系相机驱动滤光片及机构任务成败的重点和难点之一。支撑框Krause等设计的用于詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的中波红外通道的低温滤光轮7[]和组件支撑Weidlich等设计的近红外通道低温滤光轮[8]均为中构造霍尔组件心驱动式构造,固然胜利应用于近红外及中波红外图1滤光轮构造表示谱段,但滤光片口径小,光路方向占用空间大,刚度Fig. 1 Structure of the filter wheel请求高。
滤光轮机构中,外支撑相当于系统的定子;滤本文研制了一种基于大尺寸薄壁轴承的滤光光片组件固定在转盘上,转盘相当于系统的转子;轮机构,对其停止了全面的功用、性能测试和环境两局部之间经过一对背对背装置的大尺寸薄壁角实验,并分离在轨运用环境停止了寿命实验考证。接触球轴承衔接在一同;轴承滚珠停止镀MoS2固体光滑膜处置,外支撑、外圈压环共同作用固定轴1构造组成承的外圈,转盘、内圈压环共同作用固定轴承的内滤光轮机构任务请求次第均布装置相机可见圈,如图2所示。单个大尺寸薄壁轴承的内径为光近红外通道5个谱段的滤光片,对应的谱段依次355.6 mm,外径为374.65 mm,厚度为9.525 mm,精为B1(0.45~0.90μm)、B2(0.45~0.52μm)、度为P4级,接触角为30°,根本径向载荷为C0r=B3(0.52~0.60μm)、 B4(0.63~0.69μm)、37 740 N、Cr=9 510 N,根本轴向载荷为C0a=108 900 N、B5(0.76~0.90μm)。滤光片通光口径为86 mm×Ca=27 430 N。86 mm,装框后自重状态面形精度请求RMS≤大齿轮λ/300,轴向及径向位移请求P-V值<0.003 mm。

机外支撑构在光轴方向的最大外形尺寸请求≤65 mm,相邻外圈压环谱段之间切换时间请求≤5 s,机构转动惹起的滤光片角度偏向请求≤±30″,光轴定位精度请求优于大尺寸轴承0.5 mm。为保证机构在轨工作性能,电机力矩裕度内圈压环滤光片转盘需满足静态力矩裕度>1。
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