气体动压轴承技术在陀螺电机中的应用

本文给出了气体动压轴承的数学模型、结构设计特点、轴承材料选择的原则,同时提出气浮轴承的镀膜、研磨、刻槽等特种加工方法;最后,给出上述方法在动压轴承陀螺电机研制中的应用效果。

降低电容式角度传感器温度漂移的方法

为了提高激光雷达导航系统高低温环境下的扫描精度,扫描电机作为激光雷达导航系统核心部分,它的关键部分电容式角度传感器,其温漂值大小决定了导航系统的高低温环境下的扫描精度。文中介绍了电容式角度传感器工作原理及其测量电路,对电容式角度传感器温度漂移原因进行了理论分析。根据分析结果提出温度漂移补偿措施,试验验证后效果明显,大大降低了电容式角度传感器的温漂,在高低温(-40℃,+60℃)范围内,电容式角度传感器温漂最大值为28ppm/℃。

关于降低动压马达气浮轴承摩擦系数和磨损的研究

陀螺马达是陀螺仪表的心脏元件，如何提高马达的起动能力和起停次数是其非常关键的技术问题。本文通过对气浮轴承摩擦副的选择，达到降低气浮轴承的摩擦系数和磨损的目的，从而为解决气浮动压马达起动问题提供一种比较有效的解决方案。

两相混合式步进电机减小齿槽转矩的方法

为提高混合式步进电机的位置和速度控制精度,需要减小电机的齿槽转矩。本文推导了两相混合式步进电机定转子等齿距和不等齿距时齿槽转矩的解析表达式,提出了通过微调定子齿距为最优角度的错齿方法,能够消除气隙磁导4次谐波产生的转矩分量,从而减小电机的齿槽转矩。设计了3台不同定子齿距的样机,对齿槽转矩和保持转矩分别进行了二维有限元计算和试验测试,结果表明,通过定子错齿方法,能够明显减小齿槽转矩,使矩角特性的波形接近正弦波。

动压气浮陀螺电机技术发展综述

因具有高转速、低摩擦和运行平稳的优点,动压气浮陀螺电机在高精度陀螺仪表中得到了广泛应用。首先,介绍了磁滞和永磁两种陀螺电机的类型、工作原理及拓扑结构方案,并对比了不同陀螺电机类型及拓扑结构的优劣。其次,介绍了四种常见的动压气浮轴承结构,分析了每种轴承的承载方式,归纳了用于陀螺电机的动压气浮轴承结构要求。随后,介绍了分析轴承气动性能的常用方法,讨论了槽型结构对轴承气动性能的影响。依据陀螺电机使用需求,归纳了动压气浮轴承的材料选用原则,总结了动压气浮轴承的关键制造工艺。针对陀螺电机性能测试,提出了一种新的测试技术,该技术通过电机反电动势解算电机多项性能参数,能够更准确地判断电机可靠性。最后,对动压气浮陀螺电机的主要发展方向进行了展望。

气浮轴承变宽球面等角螺旋槽理论建模与加工分析

针对气浮轴承球面等角螺旋槽的设计需求,给出球面等角螺旋线参数方程建立方法,通过改变螺旋槽上下边缘螺旋线螺旋升角的方法控制螺旋槽宽度,并提出边缘扫略-槽移除的方法,实现变宽等角螺旋槽的模型建立。利用UG多轴铣削加工模块,提出利用外形轮廓铣驱动方法对变宽螺旋槽侧壁轮廓进行可变轴曲面轮廓铣,给出工件及加工参数设置方法,通过加工仿真验证了变宽球面等角螺旋槽加工方法及生成刀路的可行性,并加工得到掩膜实物。

动压气浮轴承锁紧螺母装配应力分析与改进

半球型动压气浮轴承应用于微小型陀螺电机,具有精度高、寿命长、功耗小、对中性好等特点,但是此类轴承的润滑层厚度仅微米级,因此对零件加工和装配精度要求很高。生产中发现装配应力分布不均会导致半球零件发生变形,降低工作可靠性。针对上述问题,首先通过建立螺纹连接简化模型计算半球预紧后受到的预紧力。然后利用ANSYS Workbench有限元软件仿真预紧力作用下半球轮廓面的圆度变化,发现半球受到743.49N预紧力后球面圆度下降0.05μm,并进一步通过圆度测量实验验证了仿真结果。最后,提出了一种改进锁紧螺母结构减小圆度变化的方案,改进后在相同预紧力作用下,球面圆周变形分布更加均匀,轴承工作可靠性得到明显提高。