本文以环形太阳望远镜机械系统的主要指标和镜筒设计要求为基础,根据结构设计要求和环境条件约束,并结合实际工况,对镜筒各部分部件进行了详细设计和分析。主要研究内容如下:首先基于2m环形望远镜的总体要求分析了镜筒的光学系统特点和机械系统指标,提出了镜筒结构设计需求,从而给出镜筒基本设计外形,同时对镜筒各部分特征参数进行预估,根据参数对后续镜筒详细设计提出了要求。其次,基于望远镜的主要指标和镜筒设计要求,对镜筒各部件的机械结构进行了详细分析和优化设计。采用有限元优化设计方法对桁架进行分析选型和关键参数的优化计算,获得镜筒桁架和中间块的最终结构设计结果,此时二者的最大变形值分别为0.037mm和0.017mm。根据主镜支撑设计的结构形式,通过优化主镜支撑环半径,得到光轴竖直时主镜面形变化的RMS值为5.1nm,并通过底支撑力进行随机扰动分析得知优化分布合理。随后对底支撑、侧支撑、主镜镜室及保护装置结构进行详细设计。通过优化副镜支撑环半径获得设计参数,得到此时副镜的RMS最小值为4.8nm。随后对副镜支撑结构件及副镜室结构进行详细设计,最终得到镜筒设计结果。最后根据整体最终的结构形式,对镜筒部件的机械结构进行有限元分析。采用静力分析对镜筒关键部件进行分析,结果表明镜筒关键部件的变形能满足技术指标要求。对主副镜进行了热分析,判断出主副镜在工作温度范围内工作状态能够满足技术指标要求。采用模态分析方法计算出镜筒的自振频率,从而判断出镜筒设计的合理性。最后在望远镜工作风载状况下对镜筒进行风载分析,以此为依据判断出镜筒设计能满足风载工作要求。