专利名称：一种辐条为矩形截面的整体式飞轮体的制作方法
技术领域：
本实用新型属于卫星控制系统技术领域，特别涉及到一种辐条为矩形截面 的整体式飞轮体。
背景技术：
卫星在发射时需经受恶劣的振动、冲击考验，其质量直接决定发射的成本， 发射后卫星需在空间环境下长期可靠运行，因此要求卫星动量轮抗振性好，质
目前国内外生产的卫星动量轮轮体结构总体上分为整体型和分离型两种， 整体型结构为轴承直接安装于飞轮体内孔，分离型结构为飞轮体安装于轴承组
汁上。无论是整体型还是分离型结构，其飞轮体又分为盘式和辐条式两种结构。 整体型盘式飞轮体结构简单、紧凑，旋转精度高，轮体加工工艺性能好，谐振
时放大因子小，但飞轮体质量较大，因此多应用于转动惯量较小的动量轮；对 于转动惯量较大的动量轮，为获得较大的惯量/质量比，多采用分离型工字截面 辐条式飞轮体结构，其有利于产品标准化、系列化，飞轮体质量小，但是飞轮 体振动放大因子较大，为减小放大因子需在飞轮体上增加阻尼系统，其结构复 杂、.加工工艺性差，成本大大提高。 发明内容
针对上述问题，本实用新型设计了一种辐条为矩形截面的整体式飞轮体， 该整体式飞轮体组装在卫星动量轮上，既能获得较大的惯量/质量比，有具有较 小的谐振放大因子，同时能极大提高动量轮旋转精度和可靠性，降低产品成本。 为了实现上述发明目的，本实用新型采用了如下技术方案 所述的辐条为矩形截面的整体式飞轮体，是将轮毂、辐条、轮缘制作成为
一个整体，其中辐条采用矩形截面结构，矩形截面长宽比为1.3左右，辐条数 为5根，辐条倾斜度为9。，且在轮毂两个端面设置有数个螺栓孔。
由于采用了如上所述技术方案，本实用新型具有如下积极效果
1、 结构简单紧凑，装配方便，具有较高的惯量/质量比，谐振时放大因子
小，旋转精度高，飞轮性能安全可靠；
2、 与整体型盘式飞轮体结构相比质量减少了37%，比分离型工字截面辐条 式结构质量大8%;
3、 整体型盘式飞轮体结构的放大因子为14左右，工字型截面辐条式分离 型飞轮体结构如不加阻尼装置放大因子为70 80，加阻尼装置后放大因子为 20 25，而本实用新型的谐振放大因子为16左右；
4、 动量轮采用本实用新型的结构，其效果最佳，飞轮体的强度及刚度满足 飞轮力学环境试验条件的要求，性能安全可靠。
图1是辐条为矩形截面的整体式飞轮体结构示意图2是图1的左视图l中l一轮毂；2 —辐条；3_轮缘。
具体实施方式
如图1所示本实用新型的辐条为矩形截面的整体式飞轮体，是将轮毂(1 )、
辐条(2)、轮缘(3)制作成一个整体，使飞轮装配方便，旋转精度高，可靠性 高；辐条(2)采用矩形截面结构，其矩形截面长宽比为1.3左右，既大大提高 了惯量/质量比，又具有良好的加工性能；经优化设计辐条(2)设置数为5根， 且辐条(2)倾斜度为9。时综合效果最佳，且在轮毂(1)两个端面设置有数个 螺栓孔。
以8Nms动量轮为例，采用整体辐条式飞轮体结构，首先优化轮缘的最佳半 径为101. 5mm，飞轮体轮缘部分质量为1. 5Kg，确定辐条数为5根，倾斜度9"， 经计算分析和试验验证，辐条矩形截面长宽分别确定为14mm、 llmm，其谐振放
大因子为16左右。同时经强度计算分析，在飞轮最高转速时矩形辐条承受的拉 应力小于lCrl8M9Ti材料的最小屈服应力，强度安全系数为1. 7，强度及刚度
均满足飞轮力学环境试验条件的要求，性能安全可靠。
权利要求1、一种辐条为矩形截面的整体式飞轮体，其特征在于飞轮体是将轮毂(1)、辐条(2)、轮缘(3)制作成为一个整体，其中辐条(2)采用矩形截面结构，矩形截面长宽比为1.3左右，辐条(2)数为5根，辐条(2)倾斜度为9°，且在轮毂(1)两个端面设置有数个螺栓孔。
专利摘要本实用新型公开一种辐条为矩形截面的整体式飞轮体，是将轮毂(1)、辐条(2)、轮缘(3)制作成一个整体，使飞轮装配方便，旋转精度高，可靠性高；辐条(2)采用矩形截面结构，其矩形截面长宽比为1.3左右，既大大提高了惯量/质量比，又具有良好的加工性能；经优化设计辐条(2)设置数为5根，且辐条(2)倾斜度为9°时综合效果最佳，且在轮毂(1)两个端面设置有数个螺栓孔。该飞轮体结构简单紧凑，装配方便，具有较高的惯量/质量比，谐振时放大因子小，旋转精度高，飞轮性能安全可靠，强度及刚度满足飞轮力学环境试验条件的要求。
文档编号F16F15/30GK201065910SQ200720091649
公开日2008年5月28日 申请日期2007年8月23日 优先权日2007年8月23日
发明者维 姜, 李建华, 波 梁, 潘钢锋, 程俊景, 臧稳通 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司