本文關(guān)鍵詞：星載高精度太陽(yáng)輻照光譜儀波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)研究

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【摘要】：星載高精度太陽(yáng)輻照光譜儀是研究太陽(yáng)輻射的重要設(shè)備之一,其波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)很大程度上決定了光譜測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。本論文作為國(guó)家自然科學(xué)基金重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)的組成部分,對(duì)星載高精度太陽(yáng)輻照光譜儀波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)展開研究,主要完成了以下研究工作:1.調(diào)研了國(guó)內(nèi)外星載太陽(yáng)輻照光譜儀的研究與應(yīng)用情況,針對(duì)客戶對(duì)于波長(zhǎng)掃描精度和重復(fù)性提出的新要求,決定采用絲杠擺桿波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)代替原有的凸輪擺桿波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)。2.完成了絲杠擺桿波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及步進(jìn)電機(jī)、軸承等外購(gòu)零件的選取。對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行了裕度分析,對(duì)軸承進(jìn)行了壽命分析,驗(yàn)證了外購(gòu)零件選型的合理性。3.為減小凹面光柵工作過(guò)程中的變形與振動(dòng),對(duì)光柵轉(zhuǎn)軸展開了力學(xué)性能分析與多目標(biāo)優(yōu)化。改進(jìn)了傳統(tǒng)的優(yōu)化方案,將UG中的參數(shù)化建模與ANSYS Workbench中的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化模塊相結(jié)合,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了光柵轉(zhuǎn)軸的質(zhì)心位置調(diào)整和高剛度、輕量化、抗共振設(shè)計(jì)。4.改進(jìn)了傳統(tǒng)的誤差分析方法,首先結(jié)合凹面光柵色散原理和正弦機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系,推算出波長(zhǎng)計(jì)算公式。然后直接從該公式入手,分析每項(xiàng)光學(xué)或機(jī)械參數(shù)對(duì)最終波長(zhǎng)測(cè)量結(jié)果的影響,再依據(jù)誤差疊加原理計(jì)算出波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)光機(jī)系統(tǒng)的綜合精度。5.在試驗(yàn)樣機(jī)上進(jìn)行波長(zhǎng)定標(biāo),以驗(yàn)證波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)光機(jī)系統(tǒng)綜合精度的計(jì)算方法。創(chuàng)新地提出采用測(cè)量波長(zhǎng)定標(biāo)直線度的方式來(lái)估計(jì)裝配過(guò)程中引入的絲杠零位誤差,并據(jù)此提出了一種裝配微調(diào)的新方案。6.總結(jié)已完成的工作,并對(duì)日后的研究與應(yīng)用進(jìn)行展望。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V447

【參考文獻(xiàn)】

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