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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115755319A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211215737.6F16F15/02(2006.01)(22)申请日2022.09.30(71)申请人北京空间机电研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号9201信箱5分箱(72)发明人马军聂云松童卫明高长春徐培麒蔡媛媛(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009专利代理师杨春颖(51)Int.Cl.G02B7/02(2021.01)G02B7/00(2021.01)G03B21/16(2006.01)G03B21/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种层叠式低温光机组件支撑结构(57)摘要本发明公开了一种层叠式低温光机组件支撑结构,包括:3组相同的层叠式结构;通过3组相同的层叠式结构实现对低温光机组件的支撑;单组层叠式结构包括:芯轴、若干个金属叠片、若干个非金属叠片、嵌套压片和压紧螺钉;若干个金属叠片和若干个非金属叠片交错穿在芯轴的中心柱上,形成叠层结构;叠层结构上安装嵌套压片,并通过压紧螺钉将芯轴、叠层结构以及嵌套压片连接为一个整体。本发明所述的层叠式低温光机组件支撑结构,可以兼顾刚度、热阻以及阻尼三方面的性能,使低温光机组件同时满足成像要求、热控要求以及力学环境适应要求。CN115755319ACN115755319A权利要求书1/1页1.一种层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,包括:3组相同的层叠式结构;通过3组相同的层叠式结构实现对低温光机组件的支撑;单组层叠式结构,包括:芯轴(1)、若干个金属叠片(2)、若干个非金属叠片(3)、嵌套压片(4)和压紧螺钉(5);若干个金属叠片(2)和若干个非金属叠片(3)交错穿在芯轴(1)的中心柱上,形成叠层结构;叠层结构上安装嵌套压片(4),并通过压紧螺钉(5)将芯轴(1)、叠层结构以及嵌套压片(4)连接为一个整体。2.根据权利要求1所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,各金属叠片(2)和各非金属叠片(3)上均开有6个相同尺寸的腰形槽;其中,6个腰形槽的12个半圆的圆心呈30°角等间距分布。3.根据权利要求2所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,金属叠片(2)的腰形槽与非金属叠片(3)的腰形槽在绕轴方向相对错位30°。4.根据权利要求1所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,若干个金属叠片(2)和若干个非金属叠片(3)交错穿在芯轴(1)的中心柱上是指:…金属叠片(1)/非金属叠片(2)/金属叠片(1)/非金属叠片(2)…如此循环穿在芯轴(1)的中心柱上。5.根据权利要求1或4所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,叠层结构的最下层和最顶层均为非金属叠片(3)。6.根据权利要求1所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,金属叠片(2)材料为钛合金;非金属叠片(3)、嵌套压片(4)和压紧螺钉(5)的材料为聚酰亚胺。7.根据权利要求1所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,通过对金属叠片(2)与非金属叠片(3)的尺寸、接触面粗糙度、总层数以及安装压紧力进行调整,实现支撑结构刚度、热阻以及阻尼的优化匹配。8.根据权利要求7所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,对金属叠片(2)与非金属叠片(3)的尺寸进行调整,包括:对金属叠片(2)与非金属叠片(3)的外径、厚度、腰形槽的尺寸进行调整。9.根据权利要求7所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,对接触面粗糙度进行调整是指:按照需求改变非金属接触面的粗糙度。10.根据权利要求7所述的层叠式低温光机组件支撑结构,其特征在于,对安装压紧力进行调整是指:在将层叠式结构与光机组件连接时,通过调整连接螺钉的拧紧力矩对层叠式结构所承受的安装压紧力进行调整。2CN115755319A说明书1/5页一种层叠式低温光机组件支撑结构技术领域[0001]本发明属于光机结构设计技术领域,尤其涉及一种层叠式低温光机组件支撑结构。背景技术[0002]根据斯蒂芬‑玻尔兹曼定律,物体自身辐射的辐射通量密度与其绝对温度的四次方成正比。因此,在中、长波红外光学系统中,常通过降低光机组件的温度来减小光机系统自身的背景噪声,从而提高光学系统的探测灵敏度。[0003]低温光机组件作为低温光学系统的一部分,其支撑结构通常需要满足三方面要求:一是刚度性能满足光学系统成像要求;二是热阻性能满足低温光机组件热控要求;三是阻尼性能适应力学环境条件。[0004]当前低温光机组件的支撑方式主要有三类:一是采用柔性结构进行准静定支撑;二是通过运动学实现定位与卸载;三是利用单一绝热材料进行超静定支撑。仇善昌等在《低温红外光学透镜支撑结构研究》一文中采用悬臂柔