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高精度可调折转光管设计与装校技术研究

作　者: 渠婉婉
导　师: 闫钰锋
学　校: 长春理工大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 折转光管结构设计结构装校光轴平行度
分类号: TH74
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

本文设计了一种可调式折转光管并提出其装校方法。作为独立的光线传递装置,其可将平行光在铅垂面或水平面内平移一段距离传递到另一个平面,同时保持光线原有的传播方向。本文设计的折转光管通光口径为42mm,光线折转范围为470mm-530mm,折转高度调整的最小微动量可以达到0.005mm,光线折转后的光轴平行度误差小于2”。光机结构采用高精度研磨轴孔配合与双导向键结合实现升降,有效控制升降过程中反射镜偏转；采用差动螺旋锁紧,锁紧过程中光管径向无外加载荷,避免折转反射镜偏转。通过三维建模技术模拟所设计结构,利用有限元分析软件进行结构分析,提出了结构优化方案及使用过程中的注意事项。本文同时也提出了折转光管的具体装校方法,分析了采用自准直仪与五棱镜结合对光管进行装校的原理及理论依据,达到了光管装校精度要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 折转光管的用途与研究意义  8-10
  1.3 潜望镜的主要结构形式  10-13
    1.3.1 坦克潜望镜  10-11
    1.3.2 周视光学系统  11-12
    1.3.3 战车昼夜潜望镜的光路设计  12-13
第二章折转光管总体设计方案  13-26
  2.1 设计要求  13
  2.2 整体光路设计方法  13-16
    2.2.1 反射镜的选择  13-15
    2.2.2 管体设计原则  15-16
  2.3 反射镜装卡微调装置设计  16-20
    2.3.1 基本设计原则  16
    2.3.2 平面镜悬臂弹簧夹安装结构  16-17
    2.3.3 实心压板安装法  17-18
    2.3.4 半运动学弹性安装法  18
    2.3.5 边缘支撑安装法  18-19
    2.3.6 优化平面镜安装结构  19-20
  2.4 高度调节方式  20-22
  2.5 消离轴误差装置设计  22-23
  2.6 锁紧装置  23-24
  2.7 系统整体结构  24-26
第三章系统三维建模与有限元分析  26-32
  3.1 光管的三维建模  26-27
  3.2 结构的有限元分析  27-31
    3.2.1 模型简化处理  28
    3.2.2 有限元分析  28-31
  3.3 数据分析与结构优化  31-32
第四章折转光管装校技术研究与误差分析  32-44
  4.1 装校原理  32-33
  4.2 折转光管的装校方法  33-39
    4.2.1 准直光路构建  33-37
    4.2.2 折转光管装校光路构建  37
    4.2.3 方位偏差与平面镜的调整方法  37-39
  4.3 精度分析  39-42
    4.3.1 自准直仪对准误差  39
    4.3.2 五棱镜制造误差  39-40
    4.3.3 五棱镜放置姿态引入的误差  40-42
    4.3.4 误差合成  42
  4.4 装校误差实验评定方法  42-43
  4.5 注意事项  43-44
第五章设计总结  44-46
结论  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-49

高精度可调折转光管设计与装校技术研究

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