静电陀螺仪空心球形转子的动态变形分析

本文利用有限元分析软件,对静电陀螺仪空心球形转子进行了离心变形的计算及变形仿真,同时考虑了加工误差造成的不对称转子的离心变形,讨论了不同结构转子的动态变形以及对圆球度误差的影响,提出了减小和补偿圆球度误差的措施。

超导空心球形转子变形分析

超导空心球形转子的非球形误差将产生干扰力矩、引起漂移误差降低仪表精度。针对转速和温度引起超导空心球形转子的非球形误差进行分析,将超导空心球形转子模型直接从CREO中导入到有限元分析软件ANSYS,并对超导空心球形转子进行有限元变形仿真。通过对仿真结果进行分析,得出超导空心球形转子离心变形量和温度变形量,阐明了超导空心球形转子特有的变形规律,为补偿和减小转子的动态变形提供了理论依据,也为该特殊结构的空心薄壁转子的设计和优化提供了重要依据。

静电陀螺仪长球形空心转子的径向变形设计

为改善静电陀螺仪球形空心转子的动态圆度,将转子静态时设计成两极长、赤道短的长球形,以补偿由离心载荷引起的两极向内收缩、赤道向外膨胀产生的圆度误差。首先,根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷的径向变形与离心载荷的径向变形的迭加计算公式。然后,按该迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子。最后,以示例对构造的长球形空心铍转子的设计、加工、测量进行了说明。实验结果表明:该加工后的长球形空心铍转子的极点半径比赤道半径长0.52μm,与设计值0.54μm相吻合。

球形空心铍转子静平衡趋小化解析分析

从球形空心铍转子的研磨和静平衡工艺过程入手,建立研磨修圆和化腐去重工序的几何模型,利用质心坐标公式导出球形空心铍转子经过研磨修圆、化腐去重后质心偏心距变化的解析关系式,从中得出了研磨修圆、化腐去重交替循环逐次加工可使球形空心铍转子质心偏心距趋小化的结论。

静电陀螺仪长球形空心铍转子的优化设计

从圆球形空心铍转子分别受径向拉力和离心力的径向变形分析入手,利用径向拉力构造了两极直径大、赤道直径小的长球形空心铍转子,并应用误差独立作用与合成原理构建了受径向拉力和离心力的径向综合变形解析计算公式。根据综合变形解析计算公式,建立了长球形空心铍转子以径向综合变形最小化为目标和以赤道壁厚、极点壁厚、环境压力、工作转速为设计变量的优化数学模型。最后,给出了长球形空心铍转子优化设计示例。

静电陀螺仪空心球形铍转子的动态变形

利用有限元分析软件,对静电陀螺仪空心球形铍转子的4种典型结构进行离心变形的计算及变形仿真,讨论不同结构转子的动态变形及对圆球度误差的影响,提出了减小和补偿圆球度误差的措施。

三种典型内腔结构球形空心铍转子的分析

以三种内腔结构不同的静电陀螺仪Φ38mm球形空心铍转子为例,导出了它们的壁厚计算公式,根据薄壳理论解析计算了它们在工作状态下的离心变形,探讨了离心变形对转子圆球度的影响,解读了它们的结构特点,可作为合理选择转子内腔结构的参考。

静电陀螺仪长球形空心转子径向变形设计

根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷径向变形与离心载荷径向变形迭加的计算公式,并按径向变形迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子。按径向变形设计的长球形空心转子,在高速旋转工作时能具有较为理想的圆球形。还以设计示例进行了说明。

球形空心铍转子静平衡趋小化解析

从球形空心铍转子的研磨和静平衡工艺过程入手,建立研磨修圆和化腐去重工序的几何模型,利用质心坐标公式导出球形空心铍转子经过研磨修圆、化腐去重后质心偏心距变化的解析关系式,从中得出了研磨修圆、化腐去重交替循环逐次加工可使球形空心铍转子质心偏心距趋小化的结论。