[发明专利]一种用于空间活动机构的消零频装置及其安装方法和应用

说明书

本发明涉及一种用于空间活动机构的消零频装置，属于空间光学技术领域。该装置包括胶轮、滚轮、圆柱销、鞍形垫圈、滚轮座、第一连接螺钉、L型板、第二连接螺钉。空间活动机构中通常有齿轮传动、凸轮传动、丝杠传动、轴承支撑等结构，此类结构中传动环节均存在一定量的间隙；这就使得活动机构在低频振动时，活动组件与支撑组件之间会产生微小的相对位移。本发明所述的消零频装置能够消除此活动机构中的零频间隙，并具有结构简单、装配可操作性强、性能稳定、结构适应性强的特点。能满足空间高精度活动机构的消零频要求，有效提高空间光学系统性能稳定性及成像质量。

技术领域

本发明涉及一种用于空间活动机构的消零频装置及其安装方法和应用，属于空间光学技术领域，涉及空间光学遥感相机调焦机构、位置切换机构等高精度活动机构的消零频功能，可直接于应用空间活动机构的消零频装置设计，所述的空间活动机构包括活动组件和支撑组件，机构中的活动组件相对于机构中的支撑组件直线运动。

背景技术

随着空间遥感相机技术的快速发展和需求的不断提高，对空间遥感相机分辨率的要求越来越高，而调焦机构对相机的成像质量起着至关重要的作用，是相机高分辨率的重要保证环节之一，因此要求调焦机构具有高精度和高稳定性。同样，在空间光学仪器中位置切换机构中，对机构的高定位精度和高位置稳定度的实现一直的设计的重点和难点。

传统的调焦机构、切换机构等活动机构通常包括齿轮传动、凸轮传动、丝杠传动、轴承支撑等环节，此类结构存在一个共同的问题，即活动副间均存在一定间隙，间隙量大小随结构尺寸及加工、装配精度不一而同。上述间隙使得活动机构难以达到较高的传动精度和定位精度，进而极大的影响了空间光学系统的光学性能精度。同时在火箭发射阶段，上述间隙使得活动副间发生碰撞，过程中将产生较大的接触应力，极易损坏活动机构或使其精度进一步降低。

发明内容

本发明的技术解决问题是：解决现有技术的不足，提出一种用于空间活动机构的消零频装置及其安装方法和应用，该装置利用胶轮的弹性特征消除空间光学系统活动机构中活动组件与支撑组件间的零频间隙。

本发明的技术解决方案是：

一种用于空间活动机构的消零频装置，该装置包括L型板、第二连接螺钉和两套滚动组件，两套滚动组件相同，其中一套滚动组件包括两组胶轮、两个滚轮、两个圆柱销、两个鞍形垫圈、滚轮座和第一连接螺钉；每组胶轮有两个胶轮；

所述的滚轮为一中空的圆柱，圆柱外表面周向上加工有两个环形凹槽，所述的环形凹槽与所述的胶轮的外形是相匹配的，所述的一组胶轮安装到所述的环形凹槽内，且胶轮处于一次预压状态；

所述的滚轮座包括一体成型的底板和两个支架，底板上有两个销钉孔，支架上有两个销钉孔；

一个滚轮通过圆柱销和鞍形垫圈固定安装在其中一个支架和底板之间，且滚轮能够绕圆柱销滚动；另一个滚轮通过圆柱销和鞍形垫圈固定安装在其中另一个支架和底板之间，且滚轮能够绕圆柱销滚动；

所述的圆柱销与滚轮座上的销钉孔过盈配合，使得滚轮与滚轮座间无轴向窜动；鞍形垫圈处于预压状态，使得滚轮与滚轮座间无径向窜动；

所述的滚轮座底板通过第一连接螺钉固定安装到支撑组件上；

所述的L型板包括一体成型的横板和立板，横板位于两组胶轮之间，且L型板的厚度大于两组胶轮之间的间隙；

所述的L型板的立板通过第二连接螺钉固定安装到活动组件上。

所述的胶轮为一橡胶O型圈，采用注塑成型工艺制成。

滚轮的材料为钛合金或铝合金。

滚轮座的材料为钛合金或铝合金。

胶轮的一次预压的预压量L1，预压量L1为胶轮允许预压量的10％～20％。