[發明專利]一種雙光纖陀螺同軸裝調方法

有效

• 申請號: 201410364524.9
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104111068B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 王忠晶;韓曉英
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心11024
• 代理人: 岳潔菱

1.一種雙光纖陀螺同軸裝調方法，其特征在于具體步驟為：

第一步?構建光纖陀螺測量系統

光纖陀螺測量系統，包括：安裝結構本體（3）、主光纖陀螺（1）、備份光纖陀螺（2）；主光纖陀螺（1）和備份光纖陀螺（2）背靠背排列并分別與安裝結構本體（3）通過螺釘連接；

第二步?建立光纖陀螺測量系統坐標系

以主光纖陀螺（1）光纖環結構中心軸與主光纖陀螺（1）安裝面的交點為坐標原點O，沿光纖陀螺測量系統橫軸方向向右為X軸，按照右手定則，垂直于X軸方向為Y軸，垂直于XY平面向外為Z軸；

第三步?定義光纖陀螺敏感軸在空間的各夾角

定義光纖陀螺的敏感軸為OZ＇；

OZ＇在XZ平面的投影與Z軸的夾角為???????????????????????????????????????????????，繞Y軸逆時針旋轉，即投影在X軸的正方向時，繞Y軸順時針旋轉，即投影在X軸的負方向時；

OZ＇在YZ平面的投影與Z軸的夾角為，繞X軸逆時針旋轉，即投影在Y軸的正方向時,繞X軸順時針旋轉，即投影在Y軸的負方向時；

OZ＇與XY平面的夾角為A；

OZ＇在XY平面的投影與Y軸的夾角為B；

第四步?測量主光纖陀螺（1）和備份光纖陀螺（2）的初始位置

將安裝結構本體（3）放在00級大理石平臺上，在安裝結構本體（3）上安裝主光纖陀螺（1），在主光纖陀螺（1）的上端面選擇兩個測量點，并做標記；將杠桿千分尺的測微螺桿放在測量點Ⅰ上，調節微分筒使表盤上指針為0，再將測微螺桿放在測量點Ⅱ上，記錄測量點Ⅱ的讀數，完成主光纖陀螺（1）的初始位置測量；用同樣的方式測量備份光纖陀螺（2）的初始位置；

第五步?標定主光纖陀螺（1）和備份光纖陀螺（2）的敏感軸OZ＇的位置

將光纖陀螺測量系統安裝在轉臺上，通過標定得到主光纖陀螺（1）、備份光纖陀螺（2）各自的角和；

第六步?推導調節平面與光纖陀螺安裝面的關系式

假設主光纖陀螺（1）、備份光纖陀螺（2）安裝面下各有一調節平面，該平面使光纖陀螺的敏感軸OZ＇與坐標系OZ軸重合，從而實現兩個光纖陀螺的敏感軸同軸；

以主光纖陀螺（1）為例，確定調節平面；在OZ＇軸上選一點K，以OK為對角線，建立長方體模型，在長方體中有如下關系式：

??????????????????????????????????（1）

——在XY平面的投影

——在Y軸上的投影

????????????????????????????（2）

——在XZ平面的投影

——在X軸上的投影

??????????????????????????????（3）

——在Z軸上的投影

??????????????????（4）

——在YZ平面的投影

由式（3）和（4）得：

???????????????????????????????????????????????????（5）

???????????????（6）

由式（5）和（6）得到角A、角B；調節平面垂直于平面COFK，調節平面與陀螺安裝面的夾角為90°-|A|，|A|代表A的絕對值，這時確定的調節平面有兩個；

光纖陀螺安裝點Ⅰ、安裝點Ⅱ、安裝點Ⅲ和安裝點Ⅳ到調節平面的距離分別記作、、和，根據轉臺標定出的角和，、、和有如下幾種關系式，由關系式可確定唯一的調節平面；

如果，則主光纖陀螺（1），備份光纖陀螺（2）；

如果，則主光纖陀螺（1），備份光纖陀螺（2）；

如果，，，則主光纖陀螺（1），備份光纖陀螺（2）；

如果，，，則主光纖陀螺（1），備份光纖陀螺（2）；

如果，，，則主光纖陀螺（1），備份光纖陀螺（2）；

如果，，，則主光纖陀螺（1），備份光纖陀螺（2）；

如果，則主光纖陀螺（1），備份光纖陀螺（2）；

如果，則主光纖陀螺（1），備份光纖陀螺（2）；

用同樣的方式得到備份光纖陀螺（2）的調節平面；

第七步?建立三維模型

在Pro/E中先建立一個等厚度的墊板模型，按照光纖陀螺安裝孔尺寸做出四個安裝孔，主光纖陀螺（1）和備份光纖陀螺（2）的安裝孔尺寸一致，墊板的坐標系定義與光纖陀螺測量系統坐標系定義一致；Y軸所在的平面為RIGHT，平面RIGHT順時針轉過角B，生成平面DTM1，以平面DTM1為草繪平面，繪制角90°-|A|，這時需要根據角和的值，并且滿足、、和的關系式，繪制出唯一的角90°-|A|，剪切掉該角，形成不等厚度的墊板；

第八步?計算墊片厚度

在三維模型中測量光纖陀螺四個安裝孔處墊板的厚度，找出最小的厚度，其他幾個厚度減去最小厚度即為其他幾個安裝孔需加墊片的厚度，這個最小厚度對應的安裝孔不加墊片；

第九步?選擇塞尺規格，加工墊片

選用塞尺作為加工墊片的原料，根據計算出的墊片厚度，選擇塞尺規格，加工成不同厚度的墊片，并去毛刺；

第十步?加墊片，裝調光纖陀螺

將安裝結構本體（3）放在00級大理石平臺上，拆下主光纖陀螺（1），將加工好的墊片兩面涂防生銹的油脂，放在主光纖陀螺（1）的安裝孔處，安裝主光纖陀螺（1），在螺釘不完全擰緊的狀態下，將杠桿千分尺的測微螺桿放在測量點Ⅰ上，調節微分筒使表盤上指針為0，再將測微螺桿放在測量點Ⅱ上，微旋轉主光纖陀螺（1），使測量點Ⅱ的讀數與初始測量位置時記錄的測量點Ⅱ的讀數一致，擰緊螺釘，至此完成主光纖陀螺（1）的裝調；用同樣的方法完成備份光纖陀螺（2）的裝調。