CN113932118A - 一种小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，包括：探测器组件、用于调节探测器组件的俯仰角的俯仰角调节单元、用于调节探测器组件的偏航角的偏航角调节单元、用于固定探测器组件和俯仰角调节单元的U型架；俯仰角调节单元、偏航角调节单元和U型架均进行减重处理。本发明的多个压电陶瓷电机同时工作，可进行相互替代，提高可靠性；本发明未使用传统电磁感应电机，同质量的压电陶瓷电机可以产生更大的力矩，压电陶瓷电机采用直驱方式，在提供相同力矩的情况下，减小装置的重量；本发明还对装置的部分部件进行减重处理，进一步减小装置的重量；本发明还对装置进行集成，且调节过程中，只进行旋转而不进行位移，减少装置占据空间。

Description

一种小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置

技术领域

本发明涉及空间指向领域，特别涉及一种小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置。

背景技术

二维指向装置是航天载荷常见的指向装置，主要起到承载探测器和指向、跟踪观测目标的作用。由于发射资源限制，在满足发射时的抗振要求和着陆的抗冲击要求条件下，二维转台需要占用尽可能小的体积和重量。

驱动电机主要包括两大类：一类是基于电磁感应原理的电磁电机，另一类是基于逆压电效应的压电陶瓷电机。电磁电机通常需要配套安装减速器，增加了机构复杂度，使整机的质量和尺寸增大；压电陶电机是利用逆压电效应将压电陶瓷的变形直接或间接作用在从动件上，从而实现位移的输出和机构的运动。相对于电磁电机，压电陶瓷电机具有结构简单、输出力矩大、体积小、精度高等特点，可实现纳米级的驱动精度。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

一种小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，包括：探测器组件、用于调节探测器组件的俯仰角的俯仰角调节单元、用于调节探测器组件的偏航角的偏航角调节单元、用于固定探测器组件和俯仰角调节单元的U型架；

俯仰角调节单元包括用于提供动力的俯仰角压电陶瓷电机组、用于带动探测器组件进行旋转的俯仰角主轴、用于随俯仰角主轴进行转动的俯仰角副轴、用于将动力传递至俯仰角主轴的俯仰角陶瓷圈、用于支撑俯仰角陶瓷圈的俯仰角支撑件；探测器组件的两侧分别与俯仰角主轴和俯仰角副轴固定连接，俯仰角支撑件套接在俯仰角主轴上，俯仰角陶瓷圈套接在俯仰角支撑件上，俯仰角压电陶瓷电机组中的每个俯仰角压电陶瓷电机的输出端分别与俯仰角陶瓷圈抵接，用于驱动俯仰角陶瓷圈带动俯仰角主轴进行转动；

偏航角调节单元包括用于提供动力的偏航角压电陶瓷电机组、用于带动U型架进行旋转的偏航角主轴、用于将动力传递至偏航角主轴的偏航角陶瓷圈、用于支撑偏航角陶瓷圈的偏航角支撑件；偏航角主轴与U型架固定连接，偏航角支撑件套接在偏航角主轴上，偏航角陶瓷圈套接在偏航角支撑件上，偏航角压电陶瓷电机组中的每个偏航角压电陶瓷电机的输出端分别与偏航角陶瓷圈抵接，用于驱动偏航角陶瓷圈带动偏航角主轴进行转动；

俯仰角主轴、俯仰角副轴和偏航角主轴均为中空阶梯轴；俯仰角支撑件、偏航角支撑件、U型架均开有减重孔。

优选地，俯仰角支撑件为对称结构，由七段轴径不一的圆柱组成，依次为小轴径、中轴径、大轴径、小轴径、大轴径、中轴径、小轴径，俯仰角陶瓷圈套设在俯仰角支撑件的中轴径圆柱上，在俯仰角支撑件的中轴径圆柱和大轴径圆柱上分别开有均匀分布的扇形通孔；

偏航角支撑件由四段轴径不一的圆柱组成，依次为小轴径、中轴径、大轴径、小轴径，偏航角陶瓷圈套设在偏航角支撑件的中轴径圆柱上，在偏航角支撑件的中轴径圆柱和大轴径圆柱上分别开有均匀分布的扇形通孔。

优选地，还包括用于得到俯仰角副轴的转动角度的俯仰角编码器和用于得到偏航角主轴的转动角度的偏航角编码器，俯仰角编码器与俯仰角副轴固定连接，偏航角编码器与偏航角主轴固定连接。

优选地，俯仰角调节单元还包括至少两个俯仰角轴承、俯仰角锁紧螺母、俯仰角套筒、俯仰角端盖和俯仰角轴承隔圈；俯仰角轴承的内圈套设在俯仰角主轴上，俯仰角套筒套设在俯仰角轴承的外圈上，俯仰角锁紧螺母套设在俯仰角主轴上，俯仰角轴承隔圈置于相邻两个俯仰角轴承之间，俯仰角端盖与俯仰角套筒抵接，俯仰角端盖和俯仰角套筒均与U型架连接固定，通过俯仰角主轴的轴肩和俯仰角锁紧螺母将俯仰角轴承的内圈固定，通过俯仰角套筒和俯仰角端盖将俯仰角轴承的外圈固定。

优选地，偏航角调节单元还包括至少两个偏航角轴承、偏航角锁紧螺母、偏航角套筒、偏航角端盖和偏航角轴承隔圈；偏航角轴承的内圈套设在偏航角主轴上，偏航角套筒套设在偏航角轴承的外圈上，偏航角锁紧螺母套设在偏航角主轴上，偏航角轴承隔圈置于相邻两个偏航角轴承之间，偏航角端盖与偏航角套筒抵接，通过偏航角主轴的轴肩和偏航角锁紧螺母将偏航角轴承的内圈固定，通过偏航角套筒和偏航角端盖将偏航角轴承的外圈固定。

优选地，偏航角调节单元还包括偏航角主轴支撑台，偏航角主轴支撑台套设在偏航角套筒上，偏航角压电陶瓷电机固定在偏航角主轴支撑台上，并沿圆周均匀分布。

优选地，偏航角调节单元还包括偏航角下盖，偏航角下盖与偏航角主轴支撑台连接固定，偏航角编码器固定在偏航角下盖上。

优选地，俯仰角调节单元还包括俯仰角挡圈，俯仰角挡圈套设在俯仰角支撑件上，俯仰角挡圈开有均匀分布的圆形通孔，通过俯仰角挡圈将俯仰角陶瓷圈固定在俯仰角支撑件上；

偏航角调节单元还包括偏航角挡圈，偏航角挡圈套设在偏航角支撑件上，偏航角挡圈开有均匀分布的圆形通孔，通过偏航角挡圈将偏航角陶瓷圈固定在偏航角支撑件上。

优选地，俯仰角调节单元还包括俯仰角电机支撑件，俯仰角电机支撑件套设在俯仰角主轴上，俯仰角压电陶瓷电机固定在俯仰角电机支撑件上。

优选地，俯仰角调节单元还包括俯仰角电机固定连接件，俯仰角电机固定连接件用于连接俯仰角电机支撑件和U型架。

本发明能够取得以下技术效果：

(1)多个压电陶瓷电机同时工作，可进行相互替代，提高可靠性；

(2)未使用传统电磁感应电机，与传统电磁感应电机相比，同质量的压电陶瓷电机可以产生更大的力矩，且传统电磁感应电机需要配套安装减速器，压电陶瓷电机采用直驱方式，在提供相同力矩的情况下，减小装置的重量；

(3)对装置的部分部件进行减重处理，进一步减小装置的重量；

(4)对装置进行集成，且调节过程中，只进行旋转而不进行位移，减少装置占据空间。

附图说明

图1是根据本发明实施例的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的俯仰角调节单元和探测器单元的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的俯仰角压电陶瓷电机的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的俯仰角压电陶瓷电机、俯仰角陶瓷圈、俯仰角支撑件和俯仰角主轴的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的偏航角调节单元的***示意图；

图6是根据本发明实施例的偏航角调节单元的正视示意图；

图7是根据本发明实施例的俯仰角挡圈的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的俯仰角支撑件的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的偏航角支撑件的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的偏航角主轴支撑台、偏航角压电陶瓷电机、偏航角陶瓷圈、偏航角支撑件和偏航角主轴的结构示意图；

图11是根据本发明实施例的俯仰角电机支撑件壳体的结构示意图；

图12是根据本发明实施例的俯仰角压电陶瓷电机和偏航角压电陶瓷电机的性能示意图。

其中的附图标记包括：探测器组件1、俯仰角调节单元2、偏航角调节单元3、U型架4、俯仰角主轴2-1、俯仰角副轴2-2、俯仰角陶瓷圈2-3、俯仰角支撑件2-4、俯仰角压电陶瓷电机2-5、俯仰角编码器2-6、俯仰角轴承2-7、俯仰角锁紧螺母2-8、俯仰角套筒2-9、俯仰角端盖2-10、俯仰角轴承隔圈2-11、俯仰角挡圈2-12、俯仰角电机支撑件壳体2-13、俯仰角电机支撑件后盖2-14、俯仰角电机固定连接件2-15、偏航角主轴3-1、偏航角陶瓷圈3-2、偏航角支撑件3-3、偏航角压电陶瓷电机3-4、偏航角编码器3-5、偏航角轴承3-6、偏航角锁紧螺母3-7、偏航角套筒3-8、偏航角端盖3-9、偏航角轴承隔圈3-10、偏航角主轴支撑台3-11、偏航角下盖3-12、偏航角挡圈3-13。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

图1示出了本发明实施例提供的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置的结构，小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置包括：探测器组件1、用于调节探测器组件1的俯仰角的俯仰角调节单元2、用于调节探测器组件1的偏航角的偏航角调节单元3、用于固定探测器组件1和俯仰角调节单元2的U型架4。

图2示出了本发明实施例的俯仰角调节单元2和探测器单元的结构，俯仰角调节单元2包括用于提供动力的俯仰角压电陶瓷电机组、用于带动探测器组件1进行旋转的俯仰角主轴2-1、用于随俯仰角主轴2-1进行转动的俯仰角副轴2-2、用于将动力传递至俯仰角主轴2-1的俯仰角陶瓷圈2-3、用于支撑俯仰角陶瓷圈2-3的俯仰角支撑件2-4。

俯仰角陶瓷圈2-3的直径根据俯仰角调节单元2提供的额定力矩确定，随着额定力矩的提升，俯仰角陶瓷圈2-3的直径对应增大；图3示出了本发明实施例的俯仰角压电陶瓷电机2-5的结构，俯仰角压电陶瓷电机2-5的数量根据俯仰角调节单元2提供的额定力矩确定，随着额定力矩的提升，俯仰角压电陶瓷电机2-5的数量对应增加；俯仰角压电陶瓷电机2-5与俯仰角陶瓷圈2-3之间存在预紧力，预紧力为10N-20N。

探测器组件1的两侧分别与俯仰角主轴2-1和俯仰角副轴2-2固定连接，图4示出了本发明实施例的俯仰角压电陶瓷电机2-5、俯仰角陶瓷圈2-3、俯仰角支撑件2-4和俯仰角主轴2-1的结构，俯仰角支撑件2-4套接在俯仰角主轴2-1上，通过螺钉与俯仰角主轴2-1连接固定，俯仰角陶瓷圈2-3为圆环状，套接在俯仰角支撑件2-4上，俯仰角压电陶瓷电机组中的每个俯仰角压电陶瓷电机2-5的输出端分别与俯仰角陶瓷圈2-3抵接，用于驱动俯仰角陶瓷圈2-3带动俯仰角主轴2-1进行转动，进而改变探测器组件1的俯仰角。

图5示出了本发明实施例的偏航角调节单元3的***图，图6示出了本发明实施例的偏航角调节单元3的整体结构，偏航角调节单元3包括用于提供动力的偏航角压电陶瓷电机组、用于带动U型架4进行旋转的偏航角主轴3-1、用于将动力传递至偏航角主轴3-1的偏航角陶瓷圈3-2、用于支撑偏航角陶瓷圈3-2的偏航角支撑件3-3。

偏航角陶瓷圈3-2的直径根据偏航角调节单元3提供的额定力矩确定，随着额定力矩的提升，偏航角陶瓷圈3-2的直径对应增大；偏航角压电陶瓷电机3-4的数量根据偏航角调节单元3提供的额定力矩确定，随着额定力矩的提升，偏航角压电陶瓷电机3-4的数量对应增加；偏航角压电陶瓷电机3-4与偏航角陶瓷圈3-2之间存在预紧力，预紧力为10N-20N。

偏航角主轴3-1与U型架4固定连接，图7示出了本发明实施例的偏航角压电陶瓷电机3-4、偏航角陶瓷圈3-2、偏航角支撑件3-3和偏航角主轴3-1的结构，偏航角支撑件3-3套接在偏航角主轴3-1上，通过螺钉与偏航角主轴3-1连接固定，偏航角陶瓷圈3-2为圆环状，套接在偏航角支撑件3-3上，偏航角压电陶瓷电机组中的每个偏航角压电陶瓷电机3-4的输出端分别与偏航角陶瓷圈3-2抵接，用于驱动偏航角陶瓷圈3-2带动偏航角主轴3-1进行转动，进而改变探测器组件1的偏航角。

俯仰角主轴2-1、俯仰角副轴2-2和偏航角主轴3-1均为中空阶梯轴；俯仰角支撑件2-4、偏航角支撑件3-3、U型架4均开有减重孔。

图8示出了本发明实施例的俯仰角支撑件2-4的结构，在本发明的一个实施例中，俯仰角支撑件2-4为对称结构，由七段轴径不一的圆柱组成，依次为小轴径、中轴径、大轴径、小轴径、大轴径、中轴径、小轴径，本实施例具有两个俯仰角陶瓷圈2-3，两个俯仰角陶瓷圈2-3分别套设在俯仰角支撑件2-4的两个中轴径圆柱上，在俯仰角支撑件2-4的中心开有轴向通孔，通孔的形状与俯仰角主轴2-1的形状相适配，两端的小轴径圆柱开有用于连接俯仰角主轴2-1的径向螺纹孔，在俯仰角支撑件2-4的中轴径圆柱和大轴径圆柱上分别开有用于减重的均匀分布的扇形通孔，通过俯仰角支撑件2-4的不同轴径放大俯仰角陶瓷电机的输出力矩。

图9示出了本发明实施例的偏航角支撑件3-3的结构，偏航角支撑件3-3由四段轴径不一的圆柱组成，依次为小轴径、中轴径、大轴径、小轴径，偏航角陶瓷圈3-2套设在偏航角支撑件3-3的中轴径圆柱上，在偏航角支撑件3-3的中心开有轴向通孔，通孔的形状与偏航角主轴3-1的形状相适配，两端的小轴径圆柱开有用于连接偏航角主轴3-1的径向螺纹孔，在偏航角支撑件3-3的中轴径圆柱和大轴径圆柱上分别开有用于减重的均匀分布的扇形通孔，通过偏航角支撑件3-3的不同轴径放大偏航角陶瓷电机的输出力矩。

在本发明的一个实施例中，还包括用于得到俯仰角副轴2-2的转动角度的俯仰角编码器2-6和用于得到偏航角主轴3-1的转动角度的偏航角编码器3-5，俯仰角编码器2-6与俯仰角副轴2-2固定连接，偏航角编码器3-5与偏航角主轴3-1固定连接；探测器组件1的俯仰角发生改变时，带动俯仰角副轴2-2进行转动，通过俯仰角编码器2-6得到探测器组件1的俯仰角变化，与俯仰角压电陶瓷电机2-5形成闭环控制，实现高精度控制；探测器组件1的偏航角发生改变时，偏航角主轴3-1进行转动，通过偏航角编码器3-5得到探测器组件1的偏航角变化，与偏航角压电陶瓷电机3-4形成闭环控制，实现高精度控制。

在本发明的一个实施例中，俯仰角调节单元2还包括至少两个俯仰角轴承2-7、俯仰角锁紧螺母2-8、俯仰角套筒2-9、俯仰角端盖2-10和俯仰角轴承隔圈2-11；在本实施例中，俯仰角调节单元2包括两个俯仰角轴承2-7，俯仰角轴承2-7为角接触球轴承，俯仰角轴承2-7的内圈套设在俯仰角主轴2-1上，俯仰角套筒2-9套设在俯仰角轴承2-7的外圈上，俯仰角锁紧螺母2-8套设在俯仰角主轴2-1上，俯仰角轴承隔圈2-11置于两个俯仰角轴承2-7之间，俯仰角端盖2-10与俯仰角套筒2-9抵接，俯仰角端盖2-10和俯仰角套筒2-9均与U型架4连接固定，通过俯仰角主轴2-1的轴肩和俯仰角锁紧螺母2-8将俯仰角轴承2-7的内圈固定，通过俯仰角套筒2-9和俯仰角端盖2-10将俯仰角轴承2-7的外圈固定。

在本发明的一个实施例中，偏航角调节单元3还包括至少两个偏航角轴承3-6、偏航角锁紧螺母3-7、偏航角套筒3-8、偏航角端盖3-9和偏航角轴承隔圈3-10；在本实施例中，偏航角调节单元3包括两个偏航角轴承3-6，偏航角轴承3-6为角接触球轴承，偏航角轴承3-6的内圈套设在偏航角主轴3-1上，偏航角套筒3-8套设在偏航角轴承3-6的外圈上，偏航角锁紧螺母3-7套设在偏航角主轴3-1上，偏航角轴承隔圈3-10置于两个偏航角轴承3-6之间，偏航角端盖3-9与偏航角套筒3-8抵接，通过偏航角主轴3-1的轴肩和偏航角锁紧螺母3-7将偏航角轴承3-6的内圈固定，通过偏航角套筒3-8和偏航角端盖3-9将偏航角轴承3-6的外圈固定。

在本发明的一个实施例中，偏航角调节单元3还包括偏航角主轴支撑台3-11，偏航角主轴支撑台3-11套设在偏航角套筒3-8上，偏航角压电陶瓷电机3-4固定在偏航角主轴支撑台3-11上，并沿圆周均匀分布。

在本发明的一个实施例中，偏航角调节单元3还包括偏航角下盖3-12，偏航角下盖3-12与偏航角主轴支撑台3-11连接固定，偏航角编码器3-5固定在偏航角下盖3-12上。

在本发明的一个实施例中，俯仰角调节单元2还包括俯仰角挡圈2-12，图10示出了俯仰角挡圈2-12的结构，俯仰角挡圈2-12套设在俯仰角支撑件2-4上，俯仰角挡圈2-12为圆环状，且开有用于减重的均匀分布的圆形通孔，通过俯仰角挡圈2-12将俯仰角陶瓷圈2-3固定在俯仰角支撑件2-4上。

偏航角调节单元3还包括偏航角挡圈3-13，偏航角挡圈3-13套设在偏航角支撑件3-3上，偏航角挡圈3-13为圆环状，且开有用于减重的均匀分布的圆形通孔，通过偏航角挡圈3-13将偏航角陶瓷圈3-2固定在偏航角支撑件3-3上。

在本发明的一个实施例中，俯仰角调节单元2还包括俯仰角电机支撑件，俯仰角电机支撑件套设在俯仰角主轴2-1上，俯仰角压电陶瓷电机2-5固定在俯仰角电机支撑件上；俯仰角电机支撑件包括俯仰角电机支撑件壳体2-13和俯仰角电机支撑件后盖2-14，图11示出了本发明实施例的俯仰角电机支撑件壳体2-13的结构，俯仰角压电陶瓷电机2-5固定在俯仰角电机支撑件壳体2-13上开设的通孔内，俯仰角电机支撑件壳体2-13与俯仰角电机支撑件后盖2-14连接固定，分体式的俯仰角电机支撑件便于进行安装。

在本发明的一个实施例中，俯仰角调节单元2还包括俯仰角电机固定连接件2-15，俯仰角电机固定连接件2-15用于连接俯仰角电机支撑件和U型架4。

下面参照附图对本发明实施例的具体工作原理进行说明：

图12示出了压电陶瓷电机的性能示意图，在小步距条件下，压电陶瓷电机通过压电堆方式可实现线性位移，压电材料受力与形变满足胡克定律，整体运动稳定。例如当陶瓷圈直径为

时，在开环条件下，步距角度可实现1.2μ°精度，模拟信号闭环条件下可实现3.3μ°精度，数字信号闭环条件下可实现1.7μ°精度。

压电陶瓷电机具有较好的自锁性能，其自锁力矩即最大力矩。在不工作的条件下，压电陶瓷电机的输出端会对电机主轴一直施加一定的预紧压力，以提供较大的摩擦力实现自锁。

温度会影响压电陶瓷的性能，一般来说所有的压电陶瓷都有其正常工作的温度范围，超出范围将致使压电陶瓷不能正常工作。当温度超过3-110℃时，压电陶瓷才会出现退极化现象，适用于空间载荷。

输出端损耗是压电陶瓷电机的损耗和失效的主要标准。在小负载条件下，输出端损耗很少，可满足航天载荷的寿命需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，包括：探测器组件、用于调节所述探测器组件的俯仰角的俯仰角调节单元、用于调节所述探测器组件的偏航角的偏航角调节单元、用于固定所述探测器组件和所述俯仰角调节单元的U型架；

所述俯仰角调节单元包括用于提供动力的俯仰角压电陶瓷电机组、用于带动所述探测器组件进行旋转的俯仰角主轴、用于随所述俯仰角主轴进行转动的俯仰角副轴、用于将动力传递至所述俯仰角主轴的俯仰角陶瓷圈、用于支撑所述俯仰角陶瓷圈的俯仰角支撑件；所述探测器组件的两侧分别与所述俯仰角主轴和所述俯仰角副轴固定连接，所述俯仰角支撑件套接在所述俯仰角主轴上，所述俯仰角陶瓷圈套接在所述俯仰角支撑件上，所述俯仰角压电陶瓷电机组中的每个俯仰角压电陶瓷电机的输出端分别与所述俯仰角陶瓷圈抵接，用于驱动所述俯仰角陶瓷圈带动所述俯仰角主轴进行转动；

所述偏航角调节单元包括用于提供动力的偏航角压电陶瓷电机组、用于带动所述U型架进行旋转的偏航角主轴、用于将动力传递至所述偏航角主轴的偏航角陶瓷圈、用于支撑所述偏航角陶瓷圈的偏航角支撑件；所述偏航角主轴与所述U型架固定连接，所述偏航角支撑件套接在所述偏航角主轴上，所述偏航角陶瓷圈套接在所述偏航角支撑件上，所述偏航角压电陶瓷电机组中的每个偏航角压电陶瓷电机的输出端分别与所述偏航角陶瓷圈抵接，用于驱动所述偏航角陶瓷圈带动所述偏航角主轴进行转动；

所述俯仰角主轴、所述俯仰角副轴和所述偏航角主轴均为中空阶梯轴；所述俯仰角支撑件、所述偏航角支撑件、所述U型架均开有减重孔。

2.如权利要求1所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，所述俯仰角支撑件为对称结构，由七段轴径不一的圆柱组成，依次为小轴径、中轴径、大轴径、小轴径、大轴径、中轴径、小轴径，所述俯仰角陶瓷圈套设在所述俯仰角支撑件的中轴径圆柱上，在所述俯仰角支撑件的中轴径圆柱和大轴径圆柱上分别开有均匀分布的扇形通孔；

所述偏航角支撑件由四段轴径不一的圆柱组成，依次为小轴径、中轴径、大轴径、小轴径，所述偏航角陶瓷圈套设在所述偏航角支撑件的中轴径圆柱上，在所述偏航角支撑件的中轴径圆柱和大轴径圆柱上分别开有均匀分布的扇形通孔。

3.如权利要求1所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，还包括用于得到所述俯仰角副轴的转动角度的俯仰角编码器和用于得到所述偏航角主轴的转动角度的偏航角编码器，所述俯仰角编码器与所述俯仰角副轴固定连接，所述偏航角编码器与所述偏航角主轴固定连接。

4.如权利要求1所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，所述俯仰角调节单元还包括至少两个俯仰角轴承、俯仰角锁紧螺母、俯仰角套筒、俯仰角端盖和俯仰角轴承隔圈；所述俯仰角轴承的内圈套设在所述俯仰角主轴上，所述俯仰角套筒套设在所述俯仰角轴承的外圈上，所述俯仰角锁紧螺母套设在所述俯仰角主轴上，所述俯仰角轴承隔圈置于相邻两个所述俯仰角轴承之间，所述俯仰角端盖与所述俯仰角套筒抵接，所述俯仰角端盖和所述俯仰角套筒均与所述U型架连接固定，通过所述俯仰角主轴的轴肩和所述俯仰角锁紧螺母将所述俯仰角轴承的内圈固定，通过所述俯仰角套筒和所述俯仰角端盖将所述俯仰角轴承的外圈固定。

5.如权利要求1所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，所述偏航角调节单元还包括至少两个偏航角轴承、偏航角锁紧螺母、偏航角套筒、偏航角端盖和偏航角轴承隔圈；所述偏航角轴承的内圈套设在所述偏航角主轴上，所述偏航角套筒套设在所述偏航角轴承的外圈上，所述偏航角锁紧螺母套设在所述偏航角主轴上，所述偏航角轴承隔圈置于相邻两个所述偏航角轴承之间，所述偏航角端盖与所述偏航角套筒抵接，通过所述偏航角主轴的轴肩和所述偏航角锁紧螺母将所述偏航角轴承的内圈固定，通过所述偏航角套筒和所述偏航角端盖将所述偏航角轴承的外圈固定。

6.如权利要求5所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，所述偏航角调节单元还包括偏航角主轴支撑台，所述偏航角主轴支撑台套设在所述偏航角套筒上，所述偏航角压电陶瓷电机固定在所述偏航角主轴支撑台上，并沿圆周均匀分布。

7.如权利要求6所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，所述偏航角调节单元还包括偏航角下盖，所述偏航角下盖与所述偏航角主轴支撑台连接固定，所述偏航角编码器固定在所述偏航角下盖上。

8.如权利要求1所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，所述俯仰角调节单元还包括俯仰角挡圈，所述俯仰角挡圈套设在所述俯仰角支撑件上，所述俯仰角挡圈开有均匀分布的圆形通孔，通过所述俯仰角挡圈将所述俯仰角陶瓷圈固定在所述俯仰角支撑件上；

所述偏航角调节单元还包括偏航角挡圈，所述偏航角挡圈套设在所述偏航角支撑件上，所述偏航角挡圈开有均匀分布的圆形通孔，通过所述偏航角挡圈将所述偏航角陶瓷圈固定在所述偏航角支撑件上。

9.如权利要求1所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，所述俯仰角调节单元还包括俯仰角电机支撑件，所述俯仰角电机支撑件套设在所述俯仰角主轴上，所述俯仰角压电陶瓷电机固定在所述俯仰角电机支撑件上。

10.如权利要求9所述的小型压电陶瓷驱动空间二维指向装置，其特征在于，所述俯仰角调节单元还包括俯仰角电机固定连接件，所述俯仰角电机固定连接件用于连接所述俯仰角电机支撑件和所述U型架。

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