静电陀螺仪空心铍转子动态特性分析

发布时间：2017-06-05 11:24

  本文关键词：静电陀螺仪空心铍转子动态特性分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：静电陀螺仪的导航精度高,抗干扰能力强,在航天、航海等领域得到了广泛的应用。作为静电陀螺仪的核心部件,空心铍转子悬浮在真空球腔内,可以自由运动。为保障转子的加工精度,常采用四轴球体研磨机加工,这是加工高精度球体的最佳方法之一。受加工设备精度和操作人员技术水平的限制,空心铍转子存在偏心距和球度误差。偏心距可以分解为轴向偏心距和径向偏心距,轴向偏心距引起转子的漂移,径向偏心距引起转子的振动和转速的衰减。球度误差会引起转子的漂移和转速的衰减。因此,偏心距和球度误差的值应控制在允许的范围内。为了便于分析,采用谐波系数表征球形转子的球度误差。分别建立转子在气浮支承条件下和静电支承条件下的运动平衡方程,并采用Matlab软件求解,绘制转子运动随时间变化的曲线,分析初始位置、偏心距和谐波系数对转子运动特性的影响。分析表明,在气浮支承条件下,转子作衰减运动,转子在粗加工和半精加工阶段,偏心距较大,初始条件对平衡周期影响较小;当偏心距e≤0.082μm时,初始条件对平衡周期影响越来越大,平衡周期呈现不规则变化。在静电支承条件下,偏心距越大,转子衰减越快。但随着加工精度的提高,偏心距越来越小,当偏心距e≤0.051μm时,对转子衰减运动的影响可以忽略不计。随着谐波系数的增大,转子的静电干扰力矩变大,衰减的速度加快。
【关键词】：空心铍转子 气浮法 静电悬浮法 偏心距 谐波系数
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN96
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 静电陀螺仪的基本组成和特点9-10
• 1.2 国内外静电陀螺仪及其转子的研究状况10-13
• 1.2.1 国外静电陀螺仪及其转子的研究状况10-13
• 1.2.2 国内静电陀螺仪及其转子的研究状况13
• 1.3 国内外球形转子支承技术的研究状况13-16
• 1.3.1 国外球形转子支承技术的研究状况14-15
• 1.3.2 国内球形转子支承技术的研究状况15-16
• 1.4 国内外转子动力学的研究状况16-18
• 1.4.1 国外转子动力学的研究状况16-17
• 1.4.2 国内转子动力学的研究状况17-18
• 1.5 小结18-19
• 第2章 基础理论19-29
• 2.1 坐标系的定义19-21
• 2.2 转子质心偏移的影响21-22
• 2.3 转子非球度误差对平衡的影响22-25
• 2.4 转子静平衡测量原理25-27
• 2.5 小结27-29
• 第3章 气浮支承空心铍转子静平衡测量不确定性分析29-42
• 3.1 气浮支承装置29-31
• 3.1.1 支承装置的结构及工作原理29-30
• 3.1.2 支承装置干扰力矩分析30-31
• 3.2 空心铍转子运动平衡方程31-37
• 3.2.1 重力矩31-33
• 3.2.2 粘性干扰力矩33-35
• 3.2.3 转子运动平衡方程35-37
• 3.3 运动仿真37-41
• 3.4 小结41-42
• 第4章 静电支承空心铍转子运动特性分析42-56
• 4.1 静电支承装置42-47
• 4.1.1 支承装置电极的选择42-43
• 4.1.2 支承装置的结构及球碗坐标系的定义43-44
• 4.1.3 支承力产生原理和支承系统作用原理44-47
• 4.2 空心铍转子运动平衡方程47-51
• 4.2.1 静电干扰力矩47-50
• 4.2.2 转子运动平衡方程50-51
• 4.3 运动仿真51-54
• 4.4 小结54-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 致谢60-61
• 导师简介61-62
• 作者简介62-63
• 学位论文数据集63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：423639