陀螺仪的H型动压轴承陀螺电机气膜刚度非接触测试方法技术

本发明专利技术为解决现有动压轴承陀螺电机气膜刚度判断方法不能直接测量气膜刚度、判断准确度低、可能损伤动压轴承的技术问题，提供一种陀螺仪的H型动压轴承陀螺电机气膜刚度非接触测试方法，基于电容测试的原理，对动压轴承陀螺电机转子在不同位置姿态下的位移变化量进行测试，利用电机转子自重给动压轴承气膜施加作用力，设计了测试系统和具体的测试方法，实现了对动压轴承陀螺电机气膜刚度的非接触测量，有效避免了因测试使动压轴承被损坏；本发明专利技术测试前针对待测转子进行线性标定，使测试结果更加准确。果更加准确。果更加准确。

【技术实现步骤摘要】
陀螺仪的H型动压轴承陀螺电机气膜刚度非接触测试方法


[0001]本专利技术属于一种气膜刚度测试方法，具体涉及一种陀螺仪的H型动压轴承陀螺电机气膜刚度非接触测试方法。

技术介绍

[0002]H型动压轴承陀螺电机是二浮陀螺、三浮陀螺的核心组件，其通过H型动压轴承的气膜刚度支撑实现动压轴承陀螺电机动量矩的稳定输出，为惯性仪表提供了测量参考。H型动压轴承陀螺电机气膜刚度决定着惯性仪表的抗力学环境能力和测量精度，是空间飞行器用惯性测量单元的核心技术之一。
[0003]动压轴承是支撑动压轴承陀螺电机转子高速旋转的组件，通常转速在30000r/min，H型动压轴承的工作间隙仅有1μm~3μm，当动压轴承陀螺电机的转子、定子产生相对运转时，外界气体将被泵入动压轴承的工作间隙，当气流压力升高到一定值后，气流压力将托起转子使其处于浮起状态，在工作转速下，转子受外界力的作用，气膜间隙会产生相对位移，在某一方向上，使转子与动压轴承产生单位位移所需要的力就是该方向上动压轴承陀螺电机的气膜刚度。
[0004]在空间运载体发射、变轨、对接、降落的整个过程中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陀螺仪的H型动压轴承陀螺电机气膜刚度非接触测试方法，其特征在于，包括以下步骤：分别水平和竖直放置动压轴承陀螺电机的待测转子（1）；水平放置时，分别将测试系统的检测端（2）固定于待测转子（1）外圆表面的正上方和正下方，并保持间隙，竖直放置时，分别将测试系统的检测端（2）固定于正对待测转子（1）两端端面，并保持间隙；所述测试系统与待测转子（1）之间形成电容器，并输出电容器容抗对应的电压；分别在待测转子（1）水平和竖直放置时，使待测转子（1）处于工作状态，通过测试系统输出的电压，结合待测转子（1）通过线性标定得到的测量标定系数，分别确定测试系统的检测端（2）与待测转子（1）表面之间的距离，得到动压轴承陀螺电机径向气膜刚度和动压轴承陀螺电机轴向气膜刚度。2.根据权利要求1所述陀螺仪的H型动压轴承陀螺电机气膜刚度非接触测试方法，其特征在于：所述测量标定系数包括水平放置待测转子（1）时的径向测量标定系数和竖直放置待测转子（1）时的轴向测量标定系数；所述线性标定具体为：分别水平和竖直放置动压轴承陀螺电机的待测转子（1）；水平放置时，使测试系统的检测端（2）固定于待测转子（1）外圆表面的正上方，且测试系统的检测端（2）恰好接触待测转子（1）外圆表面；竖直放置时，使测试系统的检测端（2）固定于正对待测转子（1）两端端面，且测试系统的检测端（2）恰好接触待测转子（1）任一端端面；分别在待测转子（1）水平和竖直放置时，先使待测转子（1）向远离测试系统的检测端（2）的方向移动m微米，在待测转子（1）处于工作状态下，再使待测转子（1）逐次向靠近测试系统的检测端（2）的方向移动n微米，每次向靠近测试系统的检测端（2）的方向移动n微米后，通过测试系统得到对应的电压值，直至第j+1次时，可移动的距离小于n微米，停止移动；将测试系统得到的电压值依次记作U1、U2、
……
、U
j
，通过线性拟合，得到横坐标为待测转子（1）与测试系统的检测端（2）距离，纵坐标为电压值的标定线，以标定线的斜率作为测量标定系数。3.根据权利要求1或2所述陀螺仪的H型动压轴承陀螺电机气膜刚度非接触测试方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫亚超，王建青，郭华，党建军，张海雄，任建涛，曹耀平，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：