發(fā)布時間：2020-11-22 06:10

　　 雙軸精密離心機是慣性導航設備進行精密標定的重要設備,它能夠為慣性導航設備提供"0"加速度梯度的離心場。針對雙軸精密離心機轉臺的精密姿態(tài)調節(jié)機構進行了設計與分析,利用兩套同直徑的配合球面作為球運動副,并作為主要承受離心場方向和重力場方向作用力的受力部件。利用帶有萬向節(jié)的精密螺桿作為角度姿態(tài)精密調節(jié)的機構,實現反轉臺鉛垂度姿態(tài)的精密調節(jié)。經過精度分析,采用細牙螺紋螺桿,可實現反轉臺所需的鉛垂度精度,即±10′。經過受力分析,精密螺桿受力狀況良好,最大變形為0.47μm,最大應力為1.1561MPa,球運動副最大變形為6.24μm,最大應力為50.73MPa。因此,所設計的姿態(tài)調節(jié)機構滿足其在雙軸精密離心機中的應用。
【部分圖文】：

雙軸精密離心機的構成如圖1所示。在離心機主機中心,具有一套安裝在地面的精密旋轉主軸,支承離心機轉臂/轉盤及其上的附屬機構。在轉臂/轉盤末端,安裝有一套精密、平行于中心主軸的從軸。隨主軸旋轉時,從軸在轉臂上同時旋轉,因其旋轉方向通常與軸承方向相反,故從軸轉臺也稱作反轉臺。當反轉臺轉速大小與主軸相同、方向相反時,可為反轉臺上安裝的被測試件提供“0”梯度的加速度場。1.2 雙軸精密離心機反轉臺功能需求與分析

如圖3所示,反轉臺框體與凸球面固定連接,且凸球面上有一根較長的調整桿沿球面法向向外延伸。凹球面與轉臂固定連接(轉臂未在圖中示出),凹球面中心有孔,凸球面調整桿從其中穿過。安裝完成后,左右2套配合球面均密切貼合。工作時,通過對調整桿在各個不同的方向上施加作用,使反轉臺框體在球面定位下進行旋轉姿態(tài)的調節(jié)。事實上,為保證±10′的角度調節(jié)行程要求,結合球面直徑2000mm,只需保證接觸球面中固定凹球面的中心角比凸球面的中心角大±10′即可。但是,為保證球副之間有足夠的接觸面積,應增大凹球面面積和體積以適當提高強度、減小變形和應力集中,故本方案中采用凹球面的中心角比凸球面的中心角大±1°的設計。

凸球面延伸穿過凹球面中心孔直至外部的調整桿是用于對反轉臺框體施加作用,使其在球面內發(fā)生相對旋轉運動的作用點。如圖4所示,萬向節(jié)精密螺桿組件包含:精密螺桿、鎖緊螺母、萬向節(jié)以及從凸球面延伸出來的調整桿。如圖4所示,本文研究中,調整桿截面設計為正方形,直角邊與鉛垂線成45°夾角。精密螺桿頭端面成規(guī)則平面,理想情況下與調整桿的四方平面實現完全的面接觸。4組精密調節(jié)的螺桿沿調整桿周向4個平面均勻布置,也與鉛垂線成45°夾角,互相之間成90°夾角。精密螺桿與萬向節(jié)通過螺紋連接,螺桿可沿萬向節(jié)內的螺紋方向旋轉伸縮移動。精密螺桿頭端的平面與調整桿的四方平面完全面接觸,且可以產生平面內的相對移動,螺桿與調整桿之間的作用力沿接觸平面的法向方向。
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本文編號：2894256