中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

平滑、稳定和高精度的传动系统对天文望远镜显得非常重要，也是高性能天文望远镜研制过程中十分关注的问题。而轴系的支承是实现高精度传动的重要保证。一套传动系统的好坏，很大程度上取决于轴系的支承性能。南极具有极佳的观测视宁度，是目前公认的地球上最好的天文观测地点之一，我国计划在南极建设2.5米KDUST天文望远镜。但南极环境温度超低，交通运输困难，为了保障方位轴系的支承性能，本文提出2.5米望远镜方位轴采用拼接圆弧导轨支承的方案，并对拼接圆弧导轨的力学性能进行了研究。
本文首先对圆弧导轨副进行理论分析，分析滑块、滚珠以及导轨之间的关系，采用库仑摩擦模型作为本论文仿真计算的依据。然后在Solidworks中对圆弧导轨副进行了必要的简化，在ADAMS中设定了相关参数和边界条件。介绍了三种不同的圆弧导轨拼接误差，并在ADAMS仿真软件中进行了仿真计算，得出滑块所受的摩擦力的变化。之后对计算结果进行了分析对比和综合考量。
然后在现有的实验环境下设计实验并进行测量，观察拼接圆弧导轨摩擦力矩的变化情况。分别在不同滑块起点、方位转台不同转动方向和方位转台不同转动速度下进行实验测量，将测量数据分析对比，研究其波动规律及对测量结果可能存在的影响因素。
最后通过综合仿真计算和实验测量的数据，分析圆弧导轨的力学性能及影响结果的因素。结果显示仿真模型所计算的数据和实验测量的数据基本吻合，验证了仿真模型的有效性和实验设计方案的可靠性。