[发明专利]一种在极端恶劣环境下工作的高精度光学回转工作台

权利要求书

1.一种在极端恶劣环境下工作的高精度光学回转工作台，包括回转工作台基座(1)、回转轴系(2)、传动机构(3)、防尘环(4)、以及驱动电机(5)，其特征在于：

所述的回转轴系(2)包括：主轴(2-1)、内圈压盖(2-2)、轴承座(2-3)、超薄壁轴承(2-4)、外圈压盖(2-5)；

所述的主轴(2-1)、内圈压盖(2-2)、轴承座(2-3)、外圈压盖(2-5)均采用与轴承钢相匹配的金属基复合材料制成，以适应对重量要求严格的场合；超薄壁轴承(2-4)放入轴承座(2-3)后，通过外圈压盖(2-5)固定，主轴(2-1)穿入超薄壁轴承(2-4)内孔中，使用内圈压盖(2-2)固定并对其施加预紧；使用端盖固定轴承内外圈，可以使空间占用最小化，以适应对空间限制严格的场合；超薄壁轴承(2-4)采用陶瓷滚动体或在其套圈沟道镀膜的方式实现轴承低温下的润滑，采用陶瓷滚动体时，热膨胀系数需要与轴承钢匹配；

所述的传动机构(3)包括：传动副一(3-1)、传动副二-固定(3-2)、传动副二-游动(3-3)、弹性元件(3-4)、预压螺母(3-5)；

所述的传动副一(3-1)由聚酰亚胺材料制成，解决低温润滑的同时满足一定的使用寿命要求，其外圆周齿形表面与传动副二-固定(3-2)、传动副二-游动(3-3)啮合并传递转动，通过其端面与回转轴系(2)连接将转动输出给回转工作台；传动副二由传动副二-固定(3-2)和传动副二-游动(3-3)两部分组成，由同种金属材料制成，两部分相对独立，滑动配合，组合加工；可以是沿厚度方向切开齿轮，也可以是沿轴向切开的蜗杆；通过调整两部分相对位置(轴向或相对角度)使其与传动副一(3-1)双侧啮合，啮合通过弹性元件(3-4)预紧，并使用预压螺母(3-5)紧固；弹性元件(3-4)是由不锈钢制成的弹簧或扭簧，预压螺母(3-5)为不锈钢细牙螺母，与传动副二-固定(3-2)轴段上的外螺纹配合；

所述的回转工作台基座(1)底面固定，顶面安装回转轴系(2)，传动机构(3)安装在其腔体内，侧面安装驱动电机(5)；传动机构(3)输入端连接驱动电机(5)，输出端连接回转轴系(2)，将驱动电机(5)的输出转动细分后传递给回转轴系(2)，实现回转工作台的高分辨率角度输出，传动机构(3)具有温度大范围变化后的消隙功能；回转轴系(2)底面安装在工作台基座(1)顶面，其输出主轴(2-1)顶部法兰用于光学负载安装，主轴(2-1)下端面连接传动机构(3)的输出端，主轴(2-1)内部开孔用于光路连通；防尘环(4)为聚酰亚胺材料制成的薄壁圆环，上半部嵌入式安装在主轴(2-1)法兰周向，下半部与轴承座(2-3)相接触，保证轴系防尘密封的可靠性，对轴系迷宫的入口进行了接触式密封；驱动电机(5)采用低温步进电机，输出轴接入传动机构(3)输入端，开环输出步进式转动，步距角经过传动机构(3)细分后实现最终回转工作台转动。