靜電陀螺儀空心鈹轉子動態(tài)特性分析
發(fā)布時間:2017-06-05 11:24
本文關鍵詞:靜電陀螺儀空心鈹轉子動態(tài)特性分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:靜電陀螺儀的導航精度高,抗干擾能力強,在航天、航海等領域得到了廣泛的應用。作為靜電陀螺儀的核心部件,空心鈹轉子懸浮在真空球腔內,可以自由運動。為保障轉子的加工精度,常采用四軸球體研磨機加工,這是加工高精度球體的最佳方法之一。受加工設備精度和操作人員技術水平的限制,空心鈹轉子存在偏心距和球度誤差。偏心距可以分解為軸向偏心距和徑向偏心距,軸向偏心距引起轉子的漂移,徑向偏心距引起轉子的振動和轉速的衰減。球度誤差會引起轉子的漂移和轉速的衰減。因此,偏心距和球度誤差的值應控制在允許的范圍內。為了便于分析,采用諧波系數表征球形轉子的球度誤差。分別建立轉子在氣浮支承條件下和靜電支承條件下的運動平衡方程,并采用Matlab軟件求解,繪制轉子運動隨時間變化的曲線,分析初始位置、偏心距和諧波系數對轉子運動特性的影響。分析表明,在氣浮支承條件下,轉子作衰減運動,轉子在粗加工和半精加工階段,偏心距較大,初始條件對平衡周期影響較小;當偏心距e≤0.082μm時,初始條件對平衡周期影響越來越大,平衡周期呈現(xiàn)不規(guī)則變化。在靜電支承條件下,偏心距越大,轉子衰減越快。但隨著加工精度的提高,偏心距越來越小,當偏心距e≤0.051μm時,對轉子衰減運動的影響可以忽略不計。隨著諧波系數的增大,轉子的靜電干擾力矩變大,衰減的速度加快。
【關鍵詞】:空心鈹轉子 氣浮法 靜電懸浮法 偏心距 諧波系數
【學位授予單位】:華北理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN96
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 引言8-9
- 第1章 緒論9-19
- 1.1 靜電陀螺儀的基本組成和特點9-10
- 1.2 國內外靜電陀螺儀及其轉子的研究狀況10-13
- 1.2.1 國外靜電陀螺儀及其轉子的研究狀況10-13
- 1.2.2 國內靜電陀螺儀及其轉子的研究狀況13
- 1.3 國內外球形轉子支承技術的研究狀況13-16
- 1.3.1 國外球形轉子支承技術的研究狀況14-15
- 1.3.2 國內球形轉子支承技術的研究狀況15-16
- 1.4 國內外轉子動力學的研究狀況16-18
- 1.4.1 國外轉子動力學的研究狀況16-17
- 1.4.2 國內轉子動力學的研究狀況17-18
- 1.5 小結18-19
- 第2章 基礎理論19-29
- 2.1 坐標系的定義19-21
- 2.2 轉子質心偏移的影響21-22
- 2.3 轉子非球度誤差對平衡的影響22-25
- 2.4 轉子靜平衡測量原理25-27
- 2.5 小結27-29
- 第3章 氣浮支承空心鈹轉子靜平衡測量不確定性分析29-42
- 3.1 氣浮支承裝置29-31
- 3.1.1 支承裝置的結構及工作原理29-30
- 3.1.2 支承裝置干擾力矩分析30-31
- 3.2 空心鈹轉子運動平衡方程31-37
- 3.2.1 重力矩31-33
- 3.2.2 粘性干擾力矩33-35
- 3.2.3 轉子運動平衡方程35-37
- 3.3 運動仿真37-41
- 3.4 小結41-42
- 第4章 靜電支承空心鈹轉子運動特性分析42-56
- 4.1 靜電支承裝置42-47
- 4.1.1 支承裝置電極的選擇42-43
- 4.1.2 支承裝置的結構及球碗坐標系的定義43-44
- 4.1.3 支承力產生原理和支承系統(tǒng)作用原理44-47
- 4.2 空心鈹轉子運動平衡方程47-51
- 4.2.1 靜電干擾力矩47-50
- 4.2.2 轉子運動平衡方程50-51
- 4.3 運動仿真51-54
- 4.4 小結54-56
- 結論56-57
- 參考文獻57-60
- 致謝60-61
- 導師簡介61-62
- 作者簡介62-63
- 學位論文數據集63
【參考文獻】
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本文編號:423639
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