[发明专利]一种激振法刚度测定工装及测定方法

说明书

本发明提供一种激振法刚度测定工装及测定方法，属于陀螺仪检测技术领域。该测定工装包括马达固定工装框架、马达夹紧装置、位移传感器微调装置及工装屏蔽盖，被测马达通过V型铁压板固定在刚度测试框架上，工装框架上安装有径向和轴向位移传感器微调装置、加速度传感器和马达出线端子，激振法刚度测试是基于动压马达润滑介质阻尼小的特性，在激振响应测试中，将马达定转子及气膜看成谐波激励下的单自由度小阻尼强迫振动系统，在测试过程中将测试工装固连于激振台上，通过监测激振台激振频率下的相应信号，将激振响应曲线极值对应的频率作为系统的固有频率，反推出陀螺马达转子的刚度。该发明刚度测试稳定高效，操作方便，简单易行。

技术领域

本发明涉及陀螺仪检测技术领域，特别是指一种激振法刚度测定工装及测定方法。

背景技术

陀螺仪在航天、航海和军事等领域有着广泛的应用，是惯性技术中的关键部件。陀螺马达通过转子的高速旋转形成陀螺仪表所需要的稳定的角动量，是陀螺仪表中的核心部件。陀螺马达的性能决定陀螺仪表的导航精度，主要体现在轴承轴径向气膜刚度一致性，陀螺马达气膜刚度直接决定了马达的负载能力。气膜刚度可通过测量在给定载荷下气膜的变形量来获得，由于材料、温度、湿度等环境的影响，会使陀螺马达的气膜刚度产生一定的漂移，为了使产品保持稳定的性能，需要一个稳定高效的刚度测试装置，对产品的性能进行标定和校正。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种激振法刚度测定工装及测定方法。

该测定工装包括位移传感器微调装置、工装屏蔽盖、工装框架、马达电源DB9接线端子、加速度传感器、V型铁压板及铜套，工装框架上部安装工装屏蔽盖，加速度传感器安装在工装框架一侧的轴上，工装框架与加速度传感器对应另一侧的轴上安装位移传感器微调装置，工装框架一侧下部设置马达电源DB9接线端子，工装框架内设置V型铁压板及铜套，被测马达通过V型铁压板固定在刚度测试框架上。

位移传感器微调装置的安装位置和加速度传感器的位置根据被测马达的安装位置确定。

位移传感器微调装置的装配顺序为：首先将微调旋钮套在旋钮固定板中，通过螺钉将旋钮固定板固定在传感器固定块上，然后将旋钮螺母安装在微调旋钮上，微调旋钮外表面为阶梯轴，使旋钮螺母恰好抵在微调旋钮的阶梯面上，然后使用紧定螺钉将旋钮螺母固定，将提前安装好的带有传感器探芯的传感器过渡套缓慢的插在微调旋钮中，传感器过渡套上铣有2mm宽的卡槽，并且开有1mm宽的缝隙，传感器过渡套插入微调旋钮中时要将2mm宽的卡槽对准传感器固定块上的限位螺钉，使旋进传感器的过程中传感器过渡套本身不会旋转。

工装框架上开有马达电源接线端子安装孔、加速度传感器安装孔、马达安装V型槽、工装盖子固定孔、工装固定孔、位移传感器微调装置安装孔。

V型铁压板将马达轴两端固定在工装框架的马达安装V型槽内，马达轴两端安装的铜套通过在侧面开槽的方式使其在径向受力时产生微小形变。

应用该工装测定的方法，具体包括步骤如下：

S1：将马达定转子及气膜看作谐波激励下的单自由度小阻尼强迫振动系统；

S2：在测试过程中将测定工装固连于激振台上，监测激振台激振频率下的相应信号；

S3：将激振响应曲线极值对应的频率作为系统的固有频率，反推出陀螺马达转子的刚度。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，刚度测试稳定高效，能够使产品保持稳定的性能，操作方便，简单易行。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图，其中，(a)为整体结构，(b)为部分剖面结构；

图2为本发明谐波激励下的强迫振动模型图；

图3为本发明幅频、相频响应曲线；