半球谐振陀螺仪频率裂解及固有刚性轴的测试方法

半球谐振陀螺仪以其寿命长、可靠性高、体积小、重量轻、精度高而且可微型化的优点将在卫星、潜艇等导航领域有着广泛的应用前景。对半球谐振陀螺仪的而言,频率裂解值与固有刚性轴的位置是其关键的技术指标,因此设计测试方案对其进行精确测试是十分必要的。根据陀螺仪工作原理,从理论角度进行了推导,建立存在频率裂解及与固有刚性轴不重合时谐振子的运动方程,通过研究主驻波及辅助波的表达式,进而得到了振动位移的精确表达式,最后设计了在固定位置安装两组激励电极以及两组位移传感器对频率裂解以及固有刚性轴位置进行测试的测试方案,并给出了最佳的测试时间。

非刚性轴多刀车削成形过程模拟

鉴于目前非刚性轴加工采用单刀车削的问题,为了提高生产率,提出多刀车削成形非刚性轴圆柱表面的数学模型,根据误差敏感方向原理,分析了切削力的径向分量和径向位移,并计算出相应的切削力分量,讨论了切削用量与切削力的关系,建立切削深度的方程和位移方程,最后,以3把车刀切削过程为例进行了模拟,得出了光轴车削过程的规律性。

非刚性轴切削加工振动的数值模拟

建立了非刚性轴切削加工振动的方程 ,具体分析车削光轴外圆和螺纹的加工过程稳定性 ,判断出零件的加工面质量和精度何时出现下降情况 ,所建立的数学模型不受任何边缘问题的限制 ,可广泛用于任何非刚性轴的加工过程研究。

非刚性轴组合加工方法研究

介绍了非刚性轴切削变形组合加工原理 ,即采用切刀刃和轴表面冷态塑性变形来保证非刚性轴的精度 ,设计了车削组合加工装置 ,建立了组合加工数学模型 ,通过实验得出了影响加工误差的因素。

一种半球谐振子固有刚性轴方位的标定方法

固有刚性轴方位是半球谐振子振动性能参数的一个核心指标,其方位的精确标定对于谐振子质量平衡精度提升具有重要意义。利用矩阵逼近法将谐振子的径向振动分解为主驻波和辅驻波,从理论上论证了主驻波和辅驻波在圆周角和振动相位上的正交性,从而说明了谐振子节点振动和辅驻波之间的关系,进而设计了谐振子固有刚性轴方位的标定方案,即在谐振子上相隔22.5°的两个位置上分别进行静电激励,并测量二者各自的节点振幅,通过节点振幅的比值可以标定固有刚性轴的方位。数值仿真的结果表明:针对超低频率裂解(0.005 Hz以下)谐振子的固有刚性轴方位标定,所提出方法的理论辨识误差量级可达到10^(-12)度,此外,该测试方法的理论测试时长可控在100秒以内,与其他方法相比,在测试效率上有着较为明显的优势。

半球谐振子固有刚性轴方位角测量方法与仿真研究

半球谐振子固有刚性轴方位角测量是谐振子制造及调平等工艺过程的重要基础。首先对半球谐振子固有刚性轴方位角的测定方法进行了理论分析,其次开展了基于位置激励的半球谐振子谐响应仿真研究,模拟了固有刚性轴位置的测定过程,最后通过设计试验,采用非接触式声波激励,激光多普勒测振仪采集唇缘不同位置的振动信号,完成了半球谐振子固有刚性轴方位角的测定。该方法的角度分辨率优于1°,结果表明:其固有频率主轴方位角的辨识误差约为4.4%,具有良好的可行性,该方法装置简单、便于操作,对半球谐振子初期研制过程中固有刚性轴方位角的精确定位具有重要的参考意义。

确定车削非刚性轴时振动过程特性的算法

阐述了非刚性轴车削加工时振动过程的特点,提出了一种对其振动过程特性的算法,为改善被加工表面的微观几何形貌,降低表面粗糙度提供了解决问题的思路。

非刚性轴无振动车削实验研究

针对目前非刚性轴加工中存在的问题,提出了非刚性轴新的含义及切削过程中非刚性轴机电力动力学模型,分析了切削过程中动态工艺系统的稳定性条件,并引入计算实例进行计算,结果表明工艺系统刚度平衡是提高轴类零件加工精度的重要途径。

基于幅频特性的半球谐振陀螺刚性轴辨识方法研究

针对半球谐振陀螺谐振子刚性轴辨识问题,提出了基于幅频特性辨识谐振子刚性轴的方法。首先,从半球谐振子等效二维质点振动模型出发,推导出了半球谐振子幅频特性响应数学表达式;其次,对谐振子不同激励方向的响应进行了仿真,并确定了刚性轴辨识特征的选取方法;再次,对不同频率裂解及不同品质因子Q值下的激励响应进行了仿真分析,提出了该刚性轴辨识方法所适用的条件;最后,对提出的刚性轴辨识原理及方法进行了实验验证,将频率裂解值为0.3、0.18、0.01 Hz的谐振子进行了刚性轴辨识,验证了该辨识原理及方法的正确性。该方法原理清楚、辨识装置易于实现、操作效率高,为后续工艺的谐振子质量调平工程化提供了有效途径。

扭矩传感器的刚度和强度对刚性机械轴同步系统的影响

在大型二级提升系统中，扭矩传感器是其同步轴提升系统的重要部件。本文通过分析计算后得出结论：对于载荷均布刚性机械轴同步系统，扭矩传感器的刚度和强度并不是主要影响因素。

刚性轴系和柔性船体

纵观远东船厂最近提交的几艘最新一代双壳体VLCC船，轴系对中问题十分突出。对中问题不仅表现在尾轴管轴承故障，更为严重的可引起是主机轴承故障或振动。这些又都与发动机输出功率增加而刚性轴系长度相对较短、螺旋桨较重、轴系速度偏慢以及船尾壳体结构过柔有关。因轴系对中问题导致的事故使得船东不得不花费大量资金用于船舶的退租，维修和改装。

陕鼓首台刚性轴TRT机组投入运行

近日，由陕西鼓风机(集团)有限公司为济钢1#1750m3高炉发电工程设计制造的刚性轴TRT机组正式投入运行。这是陕鼓设计制造的首台刚性轴TRT，为TRT发电装置进一步推广应用奠定了坚实的基础。目前，经过机组机械运转和性能考核，该机组各运行参数均优于技术协议考核值。发电量每小时达到6000多千瓦，每年为济钢净增效益达2000万元以上，高炉利用系数提高10名，有效的实现了环境保护，受到用户高度赞扬。

三轴刚性地球自由旋转欧拉角变化数值模拟研究

假定地球是一个三轴刚性体,在Euclid空间中做自由旋转。在设定主惯性矩A小于B小于C的情况下,求解欧拉运动方程,得到数值解。计算结果表明:地球在除了自转和自由进动之外,同时还存在着自由章动。章动角会随着时间做周期性变化。重点讨论的是章动角的变化。

半球谐振子超精密修调方法研究

目的研究因谐振子质量缺陷而引起的频率裂解机制,进而对刚性轴位置进行质量高分辨率可控去除,提高陀螺精度。方法首先基于多区域配合划分法建立半球谐振子高精度有限元仿真模型,分析质量大小与位置对谐振子频差的影响规律。其次搭建谐振子振动特性检测平台,利用拍频法实现其频差值和刚性轴位置的精确辨识。最后结合仿真与辨识结果以及离子束加工方法确定谐振子超精密修调方案。结果优化网格划分方法后,谐振子有限元模型频差值小于0.0001Hz,当修调定位误差相同时,在一个范围内的质量去除比单点质量去除的修调效率更高;谐振子质量缺陷四次谐波刚性轴位置辨识精度可达0.1°,与常见的幅值法相比,其精度提高了一个数量级;通过三次点线结合方式进行质量修调后,谐振子频差值小于0.001Hz,修调效率与精度得到了提升。结论提出的谐振子仿真模型、振动特性测试方法以及离子束修调工艺精度较高且可行性较强,对实现半球谐振子性能高精度检测以及高质量加工具有重要意义。

三支点刚性搅拌轴的优选与理论分析

当搅拌轴悬臂轴的长径比较大时,在釜内增加一支点,使悬臂轴变成三支点支承,通过合理简化后,仍然按着2个支点的悬臂轴受力模型进行轴的计算,在保证轴为刚性轴的同时,通过调整两轴承间距离值,根据实际安装和结构的要求,做到轴端的挠度最小、轴径最合理,以此来达到优化设计。

低压大功率变频调速电动机转轴临界转速计算与分析

针对低压大功率变频电动机的设计特点,阐述了转轴临界转速计算的必要性,介绍了一种转子临界转速的计算方法,根据计算结果分析提出了相应的解决方案。

冰载荷下柴油机推进轴系扭振的数值方法研究

本文研究出一种可用于计算冰载荷下柴油机推进轴系扭振的数值方法。先介绍了轴系扭振Newmark时域计算方法理论,针对一个多用途船的柴油机推进轴系,应用该计算方法,对柴油机稳定运行工况下的瞬态扭振进行仿真计算,将时域与频域计算结果进行对比,验证了该数值方法的可应用性;同时,在考虑柴油机调速器的情况下,利用刚性轴模型推导出相关激励载荷,并结合上述时域方法计算了额定转速时冰载荷下轴系的扭振响应,得到了轴系的最大响应幅值,并与无冰载荷冲击下的结果进行对比分析。

转子超速机轴系的设计与研究

超速试验是利用高速旋转所产生的强大离心力,在超速试验件正常工作转速或者超速20%的试验转速下对高速旋转工件预加负载,以检查工件是否安全可靠的试验方法。为了辅助超速试验机的设计,利用ANSYS软件分别对刚性和柔性轴进行模态分析,并进行实际的仿真实验,全面分析整机的振动特性与改进方案,确定柔性系统更适合做转子超速实验,从而进行进一步的整机设计与研究。

两极电机转子临界转速计算

两极电机转子结构复杂且在周向不对称,很难精确计算临界转速,并常常需要工作在较高转速,部分柔性转子工作在一阶和二阶临界转速之间,临界转速准确计算难度大但非常必要。在传统阶梯轴传递矩阵法计算临界转速理论的基础上,将两极电机转子等效成刚性轴和带惯量质量点组合的模型,详细阐述了两极电机转子的等效方法。通过数据和案例计算分析,验证了该方法的准确性和实用性。