高抗振性平行细颈柔性支撑组件结构设计方法与流程

文档序号:12110198阅读:338来源:国知局

本发明涉及动力调谐陀螺仪转子的结构设计领域,特别是涉及一种高抗振性平行细颈柔性支撑组件结构设计方法。



背景技术:

柔性支撑结构是动力调谐陀螺仪的关键部件,它影响着整个动调陀螺仪的精度和环境适应性。

柔性支撑结构主要包括内扭杆、平衡环、外扭杆等。柔性支撑的结构形式也是多种多样,但是随着我国惯性技术的发展,对柔性支撑结构也提出了越来越多的要求。如高精度、长寿命、高可靠性等。现有柔性支撑由于细颈处极薄,都存在一个共同的缺点,就是环境适应性差,主要是抗振性能不好。一般根据结构的差异性,柔性支撑结构有的可以通过6g、9g的振动量级,并且合格率低;或者即使通过一定的振动量级后,柔性支撑结构也会产生变形,无法继续使用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高抗振性平行细颈柔性支撑组件结构设计方法。

本发明的技术方案如下:

所述高抗振性平行细颈柔性支撑组件结构设计方法,包括如下步骤:

步骤1,提供具细径区域的高抗振性平行细颈柔性支撑组件,减小细颈区域部分长度,同时增加细颈柔性刚度;

步骤2,调整细颈方向,便于减小细颈加工误差,保证细颈中心的重合性;

步骤3,内外柔性支撑设计专门定位基准。

优选的,将原φ2mm细颈孔变为φ1.8mm细颈孔。

优选的,每组细颈孔的细颈方向平行。

优选的,在内柔性支撑上增加φ1mm定位孔,外柔性支撑增加定位面,借助装配工装保证内外柔性支撑组装精度不大于10′。

本发明目的是设计一种高抗振性柔性支撑组件结构,利用原有柔性支撑的工作原理,改进现有柔性支撑结构,在装配到动力调谐陀螺仪中,大大提高陀螺仪的抗振性能。改进基本原理是合理增加柔性支撑力学刚度、减小柔性细颈长度,并从结构设计上保证内外接头细颈加工的一致性及组装后的重合性。

【附图说明】

图1为柔性细颈的结构示意图。

【具体实施方式】

下面通过实施方式对本发明作进一步说明。

请参阅图1,所述高抗振性平行细颈柔性支撑组件结构设计方法,包括如下步骤:

步骤1,提供具细径区域的高抗振性平行细颈柔性支撑组件,减小细颈区域部分长度,同时增加细颈柔性刚度;

柔性支撑的薄弱点在于柔性细颈,理论计算时均已其细颈中心为支撑点进行计算,但其实际为两个φ2孔形成的细长筋,细颈中心厚度0.04mm,由于细颈筋处易发生弯曲变形,从而影响整个陀螺仪的抗振性能。新设计将原φ2mm细颈孔变为φ1.8mm细颈孔,从而有效降低细颈长,减少薄弱部分占比,从而提高整体的抗振性能。由于细颈孔过小会增加加工难度,影响细颈中心加工误差,φ1.8mm尺寸设计综合考虑了孔径需求及加工制造水平确定。重新设计后,细颈刚度同时增加,柔性支撑组合后细颈刚度从(22±1)mN.m/rad变为(24±1)mN.m/rad,使柔性支撑组件承载力得以提高。

步骤2,调整细颈方向,便于减小细颈加工误差,保证细颈中心的重合性;

重新设计后的每组细颈孔细颈方向平行,采用一次加工方式,确保细颈中心的重合性。

步骤3,内外柔性支撑设计专门定位基准。

改变以往采用刻线对准装配的工艺方法,设计专门定位基 准,大大提高了内外柔性支撑组装的对准精度

优选的,将原φ2mm细颈孔变为φ1.8mm细颈孔。

优选的,每组细颈孔的细颈方向平行。

优选的,在内柔性支撑上增加φ1mm定位孔,外柔性支撑增加定位面,借助装配工装保证内外柔性支撑组装精度不大于10′。

内外柔性支撑细颈孔采用镗床加工,以保证细颈厚度尺寸及精度要求,镗孔精度保证至2μm,细颈厚度误差不大于2μm。内接头定位孔、外接头定位面在该工序一次加工完成,避免工装拆卸、反复定位带来的加工误差。

内外柔性支撑组装前进行温循稳定处理,充分释放加工应力。组装时,内外柔性支撑局部区域涂高强度环氧树脂胶,采用专用工装保证定位精度。

外支撑定位面靠紧基准面后,转动内支撑,借助工装将定位销插入内接头φ1mm定位孔,实现内支撑定位。组装完成后组件连同工装放入高温箱,在75℃条件下保温4h,使环氧树脂胶固化,完成内外支撑粘接。

将内外支撑上下端面缝隙处进行激光焊接,完成组件装配。

发明的柔性支撑主要按如下结构方式进行设计:(1)将细颈孔直径由φ2mm更改为φ1.8mm,减小细颈薄弱区域占比,提高了支撑刚度;(2)调整细颈方向,使每组细颈孔能一次加工完成,便于减小细颈加工误差,保证细颈中心的重合性;(3)设计定位基 准,提高内外支撑组装的定位精度。

本发明柔性支撑在装配陀螺后,陀螺合格率及性能得到明显提升。采用新柔性支撑后,因振动问题导致的不合格率从35%降至3%,陀螺抗振量级从9g提升至14g,为我单位抗振性能最好的一款动力调谐性陀螺仪。

本发明目的是设计一种高抗振性柔性支撑组件结构,利用原有柔性支撑的工作原理,改进现有柔性支撑结构,在装配到动力调谐陀螺仪中,大大提高陀螺仪的抗振性能。改进基本原理是合理增加柔性支撑力学刚度、减小柔性细颈长度,并从结构设计上保证内外接头细颈加工的一致性及组装后的重合性。

以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。

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