[发明专利]基于热变形驱动的旋转微调装置

权利要求书

1.一种基于热变形驱动的旋转微调装置，其特征在于，包括：上安装板(1)、下安装板(2)和若干个弯折支撑杆(3)；上安装板(1)位于下安装板(2)上方，通过沿上安装板(1)圆周均匀布置的弯折支撑杆(3)与下安装板(2)相连；弯折支撑杆(3)包括竖直段(4)、倾斜段(5)、热变形驱动块(7)，竖直段(4)和倾斜段(5)连接位置处设置有应力卸载槽(6)，竖直段(4)与上安装板(1)连接，倾斜段(5)与下安装板(2)连接；竖直段(4)与上安装板(1)垂直，倾斜段(5)在上安装板(1)端面内的投影与上安装板(1)的外边缘相切；热变形驱动块(7)固定在弯折支撑杆(3)的倾斜段(5)上；

热变形驱动块(7)的热膨胀系数为弯折支撑杆(3)的热膨胀系数的2倍以上；

d₁cosφ＝d₂sinφ+Δh；

其中，d₁为竖直段(4)与倾斜段(5)连接点在垂直倾斜段(5)初始方向的位移；

d₂为竖直段(4)与倾斜段(5)连接点在倾斜段(5)轴向的位移；

φ为倾斜段(5)与下安装板(2)的夹角；

Δh为竖直段(4)的长度变化量。

2.根据权利要求1所述的一种基于热变形驱动的旋转微调装置，其特征在于：所述上安装板(1)为环形结构，竖直段(4)与上安装板(1)的连接点沿上安装板(1)外边缘分布。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于热变形驱动的旋转微调装置，其特征在于：所述下安装板(2)为环形结构，倾斜段(5)与下安装板(2)的连接点沿下安装板(2)外边缘分布。

4.根据权利要求3所述的一种基于热变形驱动的旋转微调装置，其特征在于：所述热变形驱动块(7)安装在各倾斜段(5)的上表面，为长条形结构。

5.根据权利要求4所述的一种基于热变形驱动的旋转微调装置，其特征在于：所述各弯折支撑杆(3)在上安装板(1)、下安装板(2)之间安装后，从俯视角度看，各倾斜段(5)在上安装板(1)端面内的投影沿同一方向依次旋转排列。

6.根据权利要求5所述的一种基于热变形驱动的旋转微调装置，其特征在于：所述倾斜段(5)与热变形驱动块(7)等长且等宽；倾斜段(5)和热变形驱动块(7)的初始长度l、竖直段(4)的高度h、倾斜段(5)的厚度a₁、热变形驱动块(7)的厚度a₂、倾斜段(5)和热变形驱动块(7)的宽度w满足如下公式：

竖直段(4)的长度变化量Δh＝α₁h(t-t₀)；

热变形引起倾斜段(5)弯曲后，倾斜段(5)的曲率半径ρ满足：

厚度比值弹性模量比值

E₁为弯折支撑杆(3)材料的弹性模量；E₂为热变形驱动块(7)材料的弹性模量；α₁为弯折支撑杆(3)材料的热膨胀系数；α₂为热变形驱动块(7)材料的热膨胀系数；t₀为初始温度；t为工作温度；

热变形引起倾斜段(5)弯曲后，倾斜段(5)形成的圆弧跨过的角度

倾斜段(5)和热变形驱动块(7)的伸长倾斜段(5)的截面惯性矩热驱动块(7)的截面惯性矩