[發(fā)明專利]一種激振法剛度測(cè)定工裝及測(cè)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110098319.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN112857717B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮明;陳澤顯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M5/00
• 分類號(hào): G01M5/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種激振法剛度測(cè)定工裝及測(cè)定方法，屬于陀螺儀檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該測(cè)定工裝包括馬達(dá)固定工裝框架、馬達(dá)夾緊裝置、位移傳感器微調(diào)裝置及工裝屏蔽蓋，被測(cè)馬達(dá)通過V型鐵壓板固定在剛度測(cè)試框架上，工裝框架上安裝有徑向和軸向位移傳感器微調(diào)裝置、加速度傳感器和馬達(dá)出線端子，激振法剛度測(cè)試是基于動(dòng)壓馬達(dá)潤(rùn)滑介質(zhì)阻尼小的特性，在激振響應(yīng)測(cè)試中，將馬達(dá)定轉(zhuǎn)子及氣膜看成諧波激勵(lì)下的單自由度小阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng)，在測(cè)試過程中將測(cè)試工裝固連于激振臺(tái)上，通過監(jiān)測(cè)激振臺(tái)激振頻率下的相應(yīng)信號(hào)，將激振響應(yīng)曲線極值對(duì)應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率，反推出陀螺馬達(dá)轉(zhuǎn)子的剛度。該發(fā)明剛度測(cè)試穩(wěn)定高效，操作方便，簡(jiǎn)單易行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陀螺儀檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種激振法剛度測(cè)定工裝及測(cè)定方法。

背景技術(shù)

陀螺儀在航天、航海和軍事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是慣性技術(shù)中的關(guān)鍵部件。陀螺馬達(dá)通過轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)形成陀螺儀表所需要的穩(wěn)定的角動(dòng)量，是陀螺儀表中的核心部件。陀螺馬達(dá)的性能決定陀螺儀表的導(dǎo)航精度，主要體現(xiàn)在軸承軸徑向氣膜剛度一致性，陀螺馬達(dá)氣膜剛度直接決定了馬達(dá)的負(fù)載能力。氣膜剛度可通過測(cè)量在給定載荷下氣膜的變形量來獲得，由于材料、溫度、濕度等環(huán)境的影響，會(huì)使陀螺馬達(dá)的氣膜剛度產(chǎn)生一定的漂移，為了使產(chǎn)品保持穩(wěn)定的性能，需要一個(gè)穩(wěn)定高效的剛度測(cè)試裝置，對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行標(biāo)定和校正。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種激振法剛度測(cè)定工裝及測(cè)定方法。

該測(cè)定工裝包括位移傳感器微調(diào)裝置、工裝屏蔽蓋、工裝框架、馬達(dá)電源DB9接線端子、加速度傳感器、V型鐵壓板及銅套，工裝框架上部安裝工裝屏蔽蓋，加速度傳感器安裝在工裝框架一側(cè)的軸上，工裝框架與加速度傳感器對(duì)應(yīng)另一側(cè)的軸上安裝位移傳感器微調(diào)裝置，工裝框架一側(cè)下部設(shè)置馬達(dá)電源DB9接線端子，工裝框架內(nèi)設(shè)置V型鐵壓板及銅套，被測(cè)馬達(dá)通過V型鐵壓板固定在剛度測(cè)試框架上。

位移傳感器微調(diào)裝置的安裝位置和加速度傳感器的位置根據(jù)被測(cè)馬達(dá)的安裝位置確定。

位移傳感器微調(diào)裝置的裝配順序?yàn)椋菏紫葘⑽⒄{(diào)旋鈕套在旋鈕固定板中，通過螺釘將旋鈕固定板固定在傳感器固定塊上，然后將旋鈕螺母安裝在微調(diào)旋鈕上，微調(diào)旋鈕外表面為階梯軸，使旋鈕螺母恰好抵在微調(diào)旋鈕的階梯面上，然后使用緊定螺釘將旋鈕螺母固定，將提前安裝好的帶有傳感器探芯的傳感器過渡套緩慢的插在微調(diào)旋鈕中，傳感器過渡套上銑有2mm寬的卡槽，并且開有1mm寬的縫隙，傳感器過渡套插入微調(diào)旋鈕中時(shí)要將2mm寬的卡槽對(duì)準(zhǔn)傳感器固定塊上的限位螺釘，使旋進(jìn)傳感器的過程中傳感器過渡套本身不會(huì)旋轉(zhuǎn)。

工裝框架上開有馬達(dá)電源接線端子安裝孔、加速度傳感器安裝孔、馬達(dá)安裝V型槽、工裝蓋子固定孔、工裝固定孔、位移傳感器微調(diào)裝置安裝孔。

V型鐵壓板將馬達(dá)軸兩端固定在工裝框架的馬達(dá)安裝V型槽內(nèi)，馬達(dá)軸兩端安裝的銅套通過在側(cè)面開槽的方式使其在徑向受力時(shí)產(chǎn)生微小形變。

應(yīng)用該工裝測(cè)定的方法，具體包括步驟如下：

S1：將馬達(dá)定轉(zhuǎn)子及氣膜看作諧波激勵(lì)下的單自由度小阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng)；

S2：在測(cè)試過程中將測(cè)定工裝固連于激振臺(tái)上，監(jiān)測(cè)激振臺(tái)激振頻率下的相應(yīng)信號(hào)；

S3：將激振響應(yīng)曲線極值對(duì)應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率，反推出陀螺馬達(dá)轉(zhuǎn)子的剛度。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

上述方案中，剛度測(cè)試穩(wěn)定高效，能夠使產(chǎn)品保持穩(wěn)定的性能，操作方便，簡(jiǎn)單易行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，(a)為整體結(jié)構(gòu)，(b)為部分剖面結(jié)構(gòu)；

圖2為本發(fā)明諧波激勵(lì)下的強(qiáng)迫振動(dòng)模型圖；

圖3為本發(fā)明幅頻、相頻響應(yīng)曲線；