兼有轴向和横向支撑力的杠杆重锤机构的制作方法
【专利摘要】兼有轴向和横向支撑力的杠杆重锤机构，由杠杆、支点、重锤和前端球头组成，特征杠杆为两支：底支承杠杆和侧支承杠杆；其中，底支承重锤设置在底支承杠杆的一端，侧支承重锤设置在侧支承杠杆的一端；同时，设有浮动支架，通过一对等长臂安装于基座之上，基座安装于镜室之上；底支承杠杆的支点设置在基座上，其作用点设置在浮动支架上；浮动支架再通过侧支承杠杆将力传递到前端球头上；侧支承杠杆的支点设置在浮动支架上，其作用点设置在反射镜背面的开孔中的托子上。本实用新型只需一侧底支承重锤，极大节省了空间，更重要的是，对于镜面需要向下倾或朝下放置的场合，只需一个胶合部位，且胶合面积较小，极大降低了对镜面面形的影响。
【专利说明】兼有轴向和横向支撑力的杠杆重锤机构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光机电一化设备领域，具体涉及一种兼有轴向和横向支撑力的杠杆重锤机构。
【背景技术】
[0002]杠杆重锤机构是自适应的支撑机构，由杠杆、支点、重锤和支力球头组成，根据支力的大小和方向要求，可计算并选定合适的杠杆长度、支点位置和重锤的重量，当整个系统的倾角、俯仰等影响重力的状态发生变化时，被支撑力和重锤的重力情况发生相等的变化，因而实现自适应的支撑。该结构在各种机电设备上应用广泛，大口径反射式望远镜的底支撑系统和侧支撑系统都常使用此结构，被支撑的光学元件处于不同的位置时，各浮动点的支撑力自动适应重力方向变化而同步变化，固定支撑点的力基本上也按同样比例改变，不会发生局部很大支撑力的现象。
[0003]大型反射式光学镜面需要有特殊的“镜面支撑”机构，以支承镜面，克服重力变形，并保持其精确的面形精度，其中比较实用而有效的机构是“杠杆重锤”机构，该机构在口径
0.5米以上的反射式光学镜面支承上已被广泛使用。
[0004]杠杆重锤机构可用于镜面的轴向支撑(称为“底支承”)，也可用于镜面的横向支撑(称为“侧支承”)。一般的镜面既需要底支承，又需要侧支撑，这两套支撑结构的体积较大，造成整个仪器的体积增大，对于体积受限位的车载和航天仪器，支撑机构则难以设计。
[0005]对于镜面需要下倾或朝向的场合，需要在镜上的支承力作用点用胶合方式连接，底支承和侧支承两个支承部位都需胶合，且面积较大，对镜面的面积造成较大影响，设计和装调极为困难。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的上述不足，本实用新型将“底支承”和“侧支承”结构相结合，提出了一种兼有轴向和横向支撑力的杠杆重锤机构。本实用新型是底支承、侧支承合二为一的机构，只需一侧底支承重锤，极大节省了空间；对于镜面需要向下倾或朝下放置的场合，只需一个胶合部位，且胶合面积较小，极大降低了对镜面面形的影响。
[0007]完成上述发明任务的技术方案是，一种兼有轴向和横向支撑力的杠杆重锤机构，由杠杆、支点、重锤和前端球头(支力球头)组成，其特征在于，
[0008]所述的杠杆为两支:是分别设置的底支承杠杆和侧支承杠杆；其中，底支承重锤设置在底支承杠杆的一端，侧支承重锤设置在侧支承杠杆的一端；
[0009]同时，设有浮动支架，该浮动支架通过一对等长臂安装于基座之上，该基座安装于镜室之上；所述底支承杠杆的支点设置在该基座上，所述底支承杠杆的作用点设置在所述浮动支架上；
[0010]在重力的轴向分力作用下所述底支承重锤通过底支承杠杆，对所述支架提供轴向力FA ;所述浮动支架再通过侧支承杠杆将该力传递到前端球头上；[0011]所述侧支承杠杆的支点设置在所述浮动支架上，所述侧支承杠杆的作用点(前)设置在反射镜背面的开孔中的托子上，在重力的横向分力作用下，所述侧支承重锤通过侧支承杠杆对反射镜提供横向力FT。
[0012]换言之，如图1所示，本实用新型采用一个浮动支架5，它通过一对等长的臂8安装于基座I之上，而基座I则安装于镜室之上，这样根据平行四边形原理浮动支架5可以沿反射镜的轴向作平移移动。
[0013]底支承杠杆3的支点设置在基座I上，作用点设置在浮动支架5上，在重力的轴向分力作用下底支承重锤3通过杠杆3，对支架提供轴向力FA，而浮动支架5再通过侧支承杠杆4将该力传递到前端球头上。侧支承杠杆4的支点设置在支架5上，作用点(前)设置在反射镜背面的开孔中的托子6上，在重力的横向分力作用下，侧支承重锤2通过杠杆4对反射镜提供横向力Ft。
[0014]综合上述，来自底支承杠杆重锤的支承力和来自侧支承杠杆重锤的支承力，最后都集中在前端球头7之上，再通过托子6作用于反射镜的开孔之内。无论反射镜处于何种角度位置，在其同一个开孔内，总存在一个作用合力。而一个反射镜背面开有许多小孔，则其重力就会与相对均匀地被所有杠杆重锤机构承受，这就达到了减小镜面变形的目的。
[0015]本实用新型的优点是:
[0016]创新设计了底支承、侧支承合二为一的机构，只需一侧底支承重锤，极大节省了空间，更重要的是，对于镜面需要向下倾或朝下放置的场合，只需一个胶合部位，且胶合面积较小，极大降低了对镜面面形的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]实施例1，兼有轴向和横向支撑力的杠杆重锤机构，参照图1:一个浮动支架5，它通过一对等长的臂8安装于基座I之上，而基座I则安装于镜室之上，这样根据四边形原理浮动支架5可以沿反射镜的轴向作平移移动。底支承杠杆3的支点设置在基座I上，作用点设置在浮动支架5上，在重力的轴向分力作用下底支承重锤通过杠杆3，对支架提供轴向力FA，而浮动支架5再通过侧支承杠杆4将该力传递到前端球头上。侧支承杠杆4的支点设置在支架5上，作用点(前)设置在反射镜背面的开孔中的托子6上，在重力的横向分力作用下，侧支承重锤2通过杠杆4对反射镜统提供横向力Ft。综合上述，来自底支承杠杆重锤的支承力和来自侧支承杠杆重锤的支承力，最后都集中在前端球头7之上，再通过托子6作用于反射镜的开孔之内。
【权利要求】
1.一种兼有轴向和横向支撑力的杠杆重锤机构，由杠杆、支点、重锤和前端球头组成，其特征在于， 所述的杠杆为两支:是分别设置的底支承杠杆和侧支承杠杆；其中，底支承重锤设置在底支承杠杆的一端，侧支承重锤设置在侧支承杠杆的一端； 同时，设有浮动支架，该浮动支架通过一对等长臂安装于基座之上，该基座安装于镜室之上；所述底支承杠杆的支点设置在该基座上，所述底支承杠杆的作用点设置在所述浮动支架上； 在重力的轴向分力作用下所述底支承重锤通过底支承杠杆，对所述支架提供轴向力；所述浮动支架再通过侧支承杠杆将该力传递到前端球头上； 所述侧支承杠杆的支点设置在所述浮动支架上，所述侧支承杠杆的作用点设置在反射镜背面的开孔中的托子上，在重力的横向分力作用下，所述侧支承重锤通过侧支承杠杆对反射镜提供横向力。
【文档编号】G02B7/192GK203422517SQ201320438820
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】胡企千, 郑锋华, 朱庆生, 张露 申请人:中科院南京天文仪器有限公司