一种斜轴式望远镜机架驱动装置.pdf

本发明公开了一种斜轴式望远镜机架驱动装置，包括底座、第一支撑机构、第二支撑机构、第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、第一从动齿轮、第二从动齿轮和天线；第一深沟球轴承设置在底座的顶面上，第一支撑机构的底端穿过第一从动齿轮的中心孔，并且嵌入第一深沟球轴承的轴孔内，底座的顶面上还设置有第一主动齿轮以及带动第一主动齿轮转动的驱动装置；第二深沟球轴承设置在第一支撑机构顶面上，第二支撑机构的底端穿过第二从动齿轮的中心孔，并且嵌入第二深沟球轴承的轴孔内，第一支撑机构顶面上还设置有第二主动齿轮以及带动第二主动齿轮转动的驱动装置，第二支撑机构的顶面上设置有天线。本发明有效解决了斜轴方向的回转机构的传动难题。

1.  一种斜轴式望远镜机架驱动装置，其特征在于：包括底座、第一支撑机构、第二支撑机构、第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、第一从动齿轮、第二从动齿轮和天线；
所述第一深沟球轴承设置在底座的顶面上，所述第一支撑机构的顶面为斜面，所述第一支撑机构的底端穿过第一从动齿轮的中心孔，并且嵌入第一深沟球轴承的轴孔内，所述第一从动齿轮与第一支撑机构固定，所述底座的顶面上还设置有第一主动齿轮以及带动第一主动齿轮转动的驱动装置，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合；
所述第二深沟球轴承设置在第一支撑机构顶面上，所述第二支撑机构的底面也为斜面，所述第二支撑机构的底端穿过第二从动齿轮的中心孔，并且嵌入第二深沟球轴承的轴孔内，所述第二从动齿轮与第二支撑机构固定，所述第一支撑机构顶面上还设置有第二主动齿轮以及带动第二主动齿轮转动的驱动装置，所述第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合，所述第二支撑机构的顶面上设置有天线。

2.  根据权利要求1所述的一种斜轴式望远镜机架驱动装置，其特征在于：所述第一支撑机构沿一条竖直的方位轴转动，所述第二支撑机构沿一条斜轴转动，方位轴与斜轴相交，并且呈45°夹角。

3.  根据权利要求2所述的一种斜轴式望远镜机架驱动装置，其特征在于：所述第一支撑机构和第二支撑机构均为椭圆柱体。

4.  根据权利要求1所述的一种斜轴式望远镜机架驱动装置，其特征在于：所述第一主动齿轮设置有两个，并且处于同一条直线上。

5.  根据权利要求1所述的一种斜轴式望远镜机架驱动装置，其特征在于：所述第二主动齿轮设置有两个，并且处于同一条直线上。

6.  根据权利要求1所述的一种斜轴式望远镜机架驱动装置，其特征在于：带动第一主动齿轮和第二主动齿轮转动的驱动装置均为电机。

7.  根据权利要求6所述的一种斜轴式望远镜机架驱动装置，其特征在于：所述电机为行星减速电机。

一种斜轴式望远镜机架驱动装置
技术领域
本发明涉及一种斜轴式望远镜机架驱动装置，属于天文望远镜的机架支撑结构领域。
背景技术
传统的垂直轴系结构在望远镜过天顶区域时，理论上水平方向的运动速度趋向无穷大，从而不可避免地导致望远镜机架驱动时的振动问题，给观测效果带来了很大的影响。斜轴式结构方位和斜轴之间呈45度夹角，利用斜轴的旋转代替传统轴系中高度轴的运动，由圆周运动实现高度变化，可以使高度方向的驱动更平稳，并且能有效克服传统轴系过天顶振动问题，成为当前天文仪器界研究的热点，文献（Yang J, Zuo Y X, Lou Z, et al. Conceptual design studies of the 5 m terahertz antenna for Dome A, Antarctica[J]. Research in Astronomy and Astrophysics, 2013, 13(12): 1493-1508.）中紫金山天文台即提出了使用斜轴式机架结构的概念。当前，国际上关于斜轴式望远镜机架结构均停留在概念阶段，具体如何实现并没有成形的方案，主要面临的问题是，如何设计斜轴方向的回转机构。
发明内容
本发明提供了一种斜轴式望远镜机架驱动装置，从结构上解决了斜轴方向的回转机构的传动难题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种斜轴式望远镜机架驱动装置，包括底座、第一支撑机构、第二支撑机构、第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、第一从动齿轮、第二从动齿轮和天线；所述第一深沟球轴承设置在底座的顶面上，所述第一支撑机构的顶面为斜面，所述第一支撑机构的底端穿过第一从动齿轮的中心孔，并且嵌入第一深沟球轴承的轴孔内，所述第一从动齿轮与第一支撑机构固定，所述底座的顶面上还设置有第一主动齿轮以及带动第一主动齿轮转动的驱动装置，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合；所述第二深沟球轴承设置在第一支撑机构顶面上，所述第二支撑机构的底面也为斜面，所述第二支撑机构的底端穿过第二从动齿轮的中心孔，并且嵌入第二深沟球轴承的轴孔内，所述第二从动齿轮与第二支撑机构固定，所述第一支撑机构顶面上还设置有第二主动齿轮以及带动第二主动齿轮转动的驱动装置，所述第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合，所述第二支撑机构的顶面上设置有天线。
所述第一支撑机构沿一条竖直的方位轴转动，所述第二支撑机构沿一条斜轴转动，方位轴与斜轴相交，并且呈45°夹角。
所述第一支撑机构和第二支撑机构均为椭圆柱体。
所述第一主动齿轮设置有两个，并且处于同一条直线上。
所述第二主动齿轮设置有两个，并且处于同一条直线上。
带动第一主动齿轮和第二主动齿轮转动的驱动装置均为电机。
所述电机为行星减速电机。
本发明所达到的有益效果：1、本发明采用深沟球轴承构成回转轴系，使主从传动结构紧凑，同时有效解决了斜轴方向的回转机构的传动难题，使得整个装置的结构更简洁；2、本发明采用行星减速电机可以获得更大的减速比，减小所需的驱动电机功率，使得整个装置的能耗更小，尤其适合南极望远镜的机架驱动需求；3、方位轴和斜轴均采用椭圆截面型支撑，可以获得更大的支撑力，节省支撑材料，使得机架结构的整体质量减少，节约成本，便于运输。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明转动后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种斜轴式望远镜机架驱动装置，包括底座1、第一支撑机构3、第二支撑机构8、第一深沟球轴承2、第二深沟球轴承7、第一从动齿轮4、第二从动齿轮9和天线12。
上述第一深沟球轴承2设置在底座1的顶面上，这里的第一深沟球轴承2外径为200mm，第一支撑机构3为椭圆柱体，形状可根据实际情况设定，第一支撑机构3的顶面为斜面，第一支撑机构3的底端穿过第一从动齿轮4的中心孔，并且嵌入第一深沟球轴承2的轴孔内，第一从动齿轮4与第一支撑机构3固定，底座1的顶面上还设置有第一主动齿轮5以及带动第一主动齿轮5转动的驱动装置，第一主动齿轮5与第一从动齿轮4啮合，带动第一主动齿轮5转动的驱动装置为电机6。
上述第一主动齿轮5转动可带动第一从动齿轮4转动，从而带动第一支撑机构3转动；为了可以获得更多倍的减速比，第一主动齿轮5设置有两个，并且处于同一条直线上，相应的带动第一主动齿轮5转动的电机6也两个，适当调整两个第一主动齿轮5的位置,能够有效减小齿轮间隙,从而抑制传动对驱动控制的影响。
上述第二深沟球轴承7设置在第一支撑机构3顶面上，这里的第二深沟球轴承7外径也为200mm，第二支撑机构8也为椭圆柱体，形状也可根据实际情况设定，第二支撑机构8的底面也为斜面，第二支撑机构8的底端穿过第二从动齿轮9的中心孔，并且嵌入第二深沟球轴承7的轴孔内，第二从动齿轮9与第二支撑机构8固定，第一支撑机构3顶面上还设置有第二主动齿轮10以及带动第二主动齿轮10转动的驱动装置，第二主动齿轮10与第二从动齿轮9啮合，带动第二主动齿轮10转动的驱动装置也为电机6，第二支撑机构8的顶面上设置有天线12。
上述第二主动齿轮10转动可带动第二从动齿轮9转动，从而带动第二支撑机构8转动；为了可以获得更多倍的减速比，第二主动齿轮10设置有两个，并且处于同一条直线上，相应的带动第二主动齿轮10转动的电机6也两个，适当调整两个第二主动齿轮10的位置,能够有效减小齿轮间隙,从而抑制传动对驱动控制的影响。
上述电机6均采用行星减速电机，可以获得更大的减速比，减小所需的驱动电机6功率，使得整个装置的能耗更小，尤其适合南极望远镜的机架驱动需求。
如图2所述，上述斜轴式望远镜机架驱动装置的第一支撑机构3沿一条竖直的方位轴13转动，第二支撑机构8沿一条斜轴11转动，方位轴13与斜轴11相交，并且呈45°夹角，由圆周运动实现高度变化，方位轴13和斜轴11均采用椭圆截面型支撑，可以获得更大的支撑力，节省支撑材料，使得机架结构的整体质量减少，节约成本，便于运输。
上述斜轴式望远镜机架驱动装置采用深沟球轴承构成回转轴系，使主从传动结构紧凑，同时有效解决了斜轴11方向的回转机构的传动难题，使得整个装置的结构更简洁。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。