[发明专利]微波辐射计定标源用极化线栅旋转平台

说明书

技术领域

本发明涉及微波辐射计定标及空间物理测量应用领域，特别涉及一种微波辐射计定标源用极化线栅旋转平台。

背景技术

全极化微波辐射计定标装置是在天体测量和天体物理领域用于参考标准的辐射装置。主要由极化分离线栅，相位发生器，极化分离线栅旋转平台与驱动控制单元，机械结构件等部分组成。极化分离线栅旋转平台是整个装置的关键部分，它要求上下壳体固定不动的同时极化线框需要进行旋转。然后正交极化入射波通过极化线栅，形成透射和反射效果，由形成的路程差来进行结果的测量。

所以定标装置的旋转平台提出了三个方面的要求：首先，因为现在的微波辐射计定标源装置一般为壳体结构，要求回转机构的质量必须足够小，以确保整个装置的强度和刚度不被破坏；其次，转盘轴承和法兰盘的内径尺寸必须设计合理，确保正交极化入射波的正常通过；最后，要确保旋转精度高，转动平稳可控，极化线栅的旋转角度可以依照相应技术要求进行控制。现有的旋转平台基本上是针对于一般常用机械而进行设计的，用于定标源后，一些旋转平台不能保证入射波的正常通过，而且也不便于极化线栅的安装；其余的在重量和体积两个方面不能达到定标源使用要求的优化程度，使用后会是定标源处于壳体处于危险应力状态，而且也不便于极化线栅旋转运动的控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波辐射计定标源用极化线栅旋转平台，解决了现有技术存在的上述问题。本发明重量轻，结构简单且易于装卸，系统传动累积误差小，极化线栅旋转精度高，为定标源的旋转平台得设计提出了一种新的方法。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

微波辐射计定标源用极化线栅旋转平台，消隙齿轮3安装在阶梯轴上，阶梯轴的一侧通过联轴器与伺服电机1的主轴相连接，阶梯轴的另一侧通过联轴器与增量式编码器2的主轴相连接，通过伺服电机和增量式编码器上的安装孔，用螺栓将其固定在法兰盘的外侧，阶梯轴的支撑点处通过止推球轴承作为支撑，所述消隙齿轮3的轮齿与转盘轴承4上的轮齿相啮合，通过相应的销孔定位及螺栓紧固使极化线栅5安装在带有轮齿的轴承内圈401上；使用时，所述旋转平台在通过法兰盘6与定标源壳体相连接。

所述的转盘轴承4包括带有轮齿的轴承内圈401、轴承外圈402、钢球403，所述钢球403位于带有轮齿的轴承内圈401和轴承外圈402之间，所述带有轮齿的轴承内圈401为双滚道结构，两个相同的轴承外圈402为单滚道结构，对称分布在带有轮齿的轴承内圈401两侧；轴承的接触角为15°。

所述的带有轮齿的轴承内圈401淬火前的粗糙度为Ra5，淬火后的粗糙度为Ra2.5，硬度在55—60HRC，成品硬化层深度不小于3mm，圆周上允许长度不大于16 mm的软带，所述带有轮齿的轴承内圈401的两滚道软带在同一位置；所述带有轮齿的轴承内圈401的轮齿，磨齿后公法线的变动量≤0.05 mm，齿顶圆半径为305mm；所述带有轮齿的轴承内圈401两滚道的中心距为22mm，轮齿的齿厚为20mm。

所述转盘轴承4的总厚度为36mm，钢球403直径为8mm。

所述的带有轮齿的轴承内圈401、轴承外圈402的滚道半径为4.13mm，滚道偏心量为 0.113mm。

所述的法兰盘6、转盘轴承4、极化线栅5安装到定标源外壳后，从定标源外壳圆柱孔轴线方位看去，定标源外壳的圆柱孔视野不被阻挡。

所述的法兰盘6包括一号法兰盘601、二号法兰盘602，使用时，所述一号法兰盘601、二号法兰盘602之间通过其上的销孔与定标源壳体进行定位，且通过螺栓孔进行紧固。

所述的法兰盘6的内部形状和尺寸与转盘轴承4的外形、尺寸相配合。

所述的微波辐射计定标源用极化线栅旋转平台整体倾斜45度，以满足定标源的技术使用要求。

本发明的有益效果在于：结构简单易于装卸，制造成本低，控制精度高且易于操作。运动的输入端通过驱动转盘轴承中带有轮齿的轴承内圈，把运动直接传递给极化线栅，大幅度的降低了旋转平台的系统累积误差，能够满足空间物理测量领域所要求的极化线栅的旋转规律，更加符合定标源的结构技术要求。带有轮齿的内圈采用双滚道结构，两个相同的轮齿外圈采用单滚道结构，且采用特定尺寸的钢球与滚道曲率、偏心量、接触角。内径大，利于正交极化入射波的通过；厚度薄，保证了壳体装置的强度和刚度；成品硬化层深度大，增大了轴承的使用寿命。带有轮齿的内圈通过驱动装置的调节，达到了回转角度的可控性。且采用特定尺寸的钢球与滚道曲率、偏心量、接触角，使其在满足半径要求较大的同时大幅减小轴承的厚度和体积，更加符合定标源结构的技术要求。