CN106523533A - 一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构 - Google Patents

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刘俊
李�杰
张晓明
申冲
张樨
王焕
王一焕
杜思远
郑涛
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    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C35/02—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of sliding-contact bearings

Abstract

本发明涉及被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构，具体是一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构。本发明解决了现有被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构在高过载、高旋转环境下容易出现摩擦力矩增大以及抗过载能力差的问题。一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，包括轴承外支架、轴承内支架、大轴承、小轴承、大防松垫圈、大压螺、中防松垫圈、中压螺、小防松垫圈、小压螺；轴承内支架嵌设于轴承外支架的内腔，且轴承内支架的轴线与轴承外支架的轴线重合；轴承内支架与轴承外支架之间留设有环形间隙；大轴承嵌设于环形间隙内；小轴承嵌设于轴承内支架的内腔。本发明适用于被动式半捷联惯性测量系统。

Description

一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构
技术领域
本发明涉及被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构，具体是一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构。
背景技术
被动式半捷联惯性测量系统是基于重力作用下的复摆运动原理而设计的一种新型惯性测量系统，该系统通过特殊的重锤装置使内部微惯性测量组合（MIMU）与弹体在俯仰和偏航轴保持捷联，在滚转轴保持相对稳定，从而避免了MIMU受弹体高速滚转运动的影响，实现了小量程、高精度的弹道测试。被动式半捷联惯性测量系统在运转过程中，一方面采用轴承连接结构实现弹体和系统内部平台之间的连接，另一方面采用质量偏心装置获得回复力矩来克服由弹体滚转运动引起的轴承摩擦力矩，由此实现隔旋止转的稳定效果。轴承摩擦力矩作为影响系统内部平台转动状态的主要因素，是被动式半捷联惯性测量系统设计的重要内容之一。现有被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构是通过单个轴承来实现的，由于系统主要应用于轴向高过载、高旋转的弹载恶劣应用环境，系统内部平台对自身稳定性提出了更高的设计要求，而单个轴承在高过载、高旋转环境下容易出现摩擦力矩增大或者转动不畅等问题，由此影响系统内部平台的稳定性，从而对整个系统的性能造成影响。为此有必要发明一种更好的适用于被动式半捷联惯性测量系统的轴承连接结构，以解决现有被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构在高过载、高旋转环境下容易出现摩擦力矩增大以及抗过载能力差的问题。
发明内容
本发明为了解决现有被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构在高过载、高旋转环境下容易出现摩擦力矩增大以及抗过载能力差的问题，提供了一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，包括轴承外支架、轴承内支架、大轴承、小轴承、大防松垫圈、大压螺、中防松垫圈、中压螺、小防松垫圈、小压螺；
其中，轴承外支架的内侧面前端设有内螺纹；轴承外支架的内侧面后端设有环形大轴承外圈安装槽；轴承内支架的外侧面前端设有外螺纹；轴承内支架的外侧面后端设有环形大轴承内圈安装槽；轴承内支架的内侧面前端设有内螺纹；轴承内支架的内侧面后端设有环形小轴承安装槽；轴承内支架嵌设于轴承外支架的内腔，且轴承内支架的轴线与轴承外支架的轴线重合；轴承内支架与轴承外支架之间留设有环形间隙；
大轴承嵌设于环形间隙内；大轴承的外圈外侧面与轴承外支架的内侧面采用过盈配合，且大轴承的外圈后端面紧压环形大轴承外圈安装槽的后端面；大轴承的内圈内侧面与轴承内支架的外侧面采用过盈配合，且大轴承的内圈后端面紧压环形大轴承内圈安装槽的后端面；小轴承嵌设于轴承内支架的内腔；小轴承的外圈外侧面与轴承内支架的内侧面采用过盈配合，且小轴承的外圈后端面紧压环形小轴承安装槽的后端面；
大防松垫圈嵌设于环形间隙内，且大防松垫圈的后端面紧压大轴承的外圈前端面；大压螺的外侧面设有外螺纹；大压螺旋拧于轴承外支架的内侧面前端，且大压螺的后端面紧压大防松垫圈的前端面；中防松垫圈嵌设于环形间隙内，且中防松垫圈的后端面紧压大轴承的内圈前端面；中压螺的内侧面设有内螺纹；中压螺旋拧于轴承内支架的外侧面前端，且中压螺的后端面紧压中防松垫圈的前端面；小防松垫圈嵌设于轴承内支架的内腔，且小防松垫圈的后端面紧压小轴承的外圈前端面；小压螺的外侧面设有外螺纹；小压螺旋拧于轴承内支架的内侧面前端，且小压螺的后端面紧压小防松垫圈的前端面。
工作时，本发明（即本发明所述的一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构）在被动式半捷联惯性测量系统中成对使用，并采用背对背配置的安装方式。具体安装方法如下：将轴承外支架的外侧面与弹体固定，将小轴承的内圈与系统内部平台固定。具体工作过程如下：系统在运转过程中，大轴承对弹体的高速滚转运动进行隔离，并在隔离的同时产生摩擦力矩。大轴承产生的摩擦力矩驱动小轴承进行旋转，使得小轴承产生更小的摩擦力矩。小轴承产生的摩擦力矩进而传递到系统内部平台。此时，系统内部平台承受的摩擦力矩为经过两级轴承（大轴承、小轴承）衰减后的摩擦力矩，该摩擦力矩即使在高过载、高旋转环境下也不会增大，由此有效保证了系统内部平台的稳定性，从而有效保证了整个系统的性能。在此过程中，大轴承的作用还包括承受弹体发射阶段的轴向载荷以及弹体飞行阶段的径向和轴向联合载荷。小轴承的作用还包括承受余留载荷。大压螺和中压螺的作用是在安装大轴承时对其进行定位和预紧调节。小压螺的作用是在安装小轴承时对其进行定位和预紧调节。大防松垫圈的作用是防止大压螺在运转过程中松动脱落。中防松垫圈的作用是防止中压螺在运转过程中松动脱落。小防松垫圈的作用是防止小压螺在运转过程中松动脱落。
基于上述过程，与现有被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构相比，本发明所述的一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构通过采用全新结构，具备了如下优点：其一，本发明通过采用两级轴承对摩擦力矩进行衰减，使得系统内部平台承受的摩擦力矩在高过载、高旋转环境下不会增大，由此有效保证了系统内部平台的稳定性，从而有效保证了整个系统的性能。其二，本发明通过采用两级轴承共同承受载荷，有效提高了整个系统的轴向抗过载能力及环境适应性。其三，本发明所采用的两级轴承能够实现优势互补，由此有效降低了因弹体应用环境特殊而发生故障（轴承失效、卡顿等）的概率。
本发明有效解决了现有被动式半捷联惯性测量系统中的轴承连接结构在高过载、高旋转环境下容易出现摩擦力矩增大以及抗过载能力差的问题，适用于被动式半捷联惯性测量系统。
附图说明
图1是本发明的装配示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明中轴承外支架的结构示意图。
图4是本发明中轴承内支架的结构示意图。
图中：1-轴承外支架，2-轴承内支架，3-大轴承，4-小轴承，5-大防松垫圈，6-大压螺，7-中防松垫圈，8-中压螺，9-小防松垫圈，10-小压螺。
具体实施方式
一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，包括轴承外支架1、轴承内支架2、大轴承3、小轴承4、大防松垫圈5、大压螺6、中防松垫圈7、中压螺8、小防松垫圈9、小压螺10；
其中，轴承外支架1的内侧面前端设有内螺纹；轴承外支架1的内侧面后端设有环形大轴承外圈安装槽；轴承内支架2的外侧面前端设有外螺纹；轴承内支架2的外侧面后端设有环形大轴承内圈安装槽；轴承内支架2的内侧面前端设有内螺纹；轴承内支架2的内侧面后端设有环形小轴承安装槽；轴承内支架2嵌设于轴承外支架1的内腔，且轴承内支架2的轴线与轴承外支架1的轴线重合；轴承内支架2与轴承外支架1之间留设有环形间隙；
大轴承3嵌设于环形间隙内；大轴承3的外圈外侧面与轴承外支架1的内侧面采用过盈配合，且大轴承3的外圈后端面紧压环形大轴承外圈安装槽的后端面；大轴承3的内圈内侧面与轴承内支架2的外侧面采用过盈配合，且大轴承3的内圈后端面紧压环形大轴承内圈安装槽的后端面；小轴承4嵌设于轴承内支架2的内腔；小轴承4的外圈外侧面与轴承内支架2的内侧面采用过盈配合，且小轴承4的外圈后端面紧压环形小轴承安装槽的后端面；
大防松垫圈5嵌设于环形间隙内，且大防松垫圈5的后端面紧压大轴承3的外圈前端面；大压螺6的外侧面设有外螺纹；大压螺6旋拧于轴承外支架1的内侧面前端，且大压螺6的后端面紧压大防松垫圈5的前端面；中防松垫圈7嵌设于环形间隙内，且中防松垫圈7的后端面紧压大轴承3的内圈前端面；中压螺8的内侧面设有内螺纹；中压螺8旋拧于轴承内支架2的外侧面前端，且中压螺8的后端面紧压中防松垫圈7的前端面；小防松垫圈9嵌设于轴承内支架2的内腔，且小防松垫圈9的后端面紧压小轴承4的外圈前端面；小压螺10的外侧面设有外螺纹；小压螺10旋拧于轴承内支架2的内侧面前端，且小压螺10的后端面紧压小防松垫圈9的前端面。
所述轴承外支架1的外侧面开设有若干个定位螺纹孔，且各个定位螺纹孔沿周向等距排列。工作时，通过各个定位螺纹孔可以方便地将轴承外支架的外侧面与弹体固定。
所述大压螺6、中压螺8、小压螺10上均开设有扳手槽。
所述轴承外支架1、轴承内支架2均采用2A12硬铝加工而成。
所述大轴承3采用SKF 7008ACD/P4A角接触球轴承，其内径为40mm、外径为68mm、厚度为20.2mm，其动态额定载荷为15.9KN、静态额定载荷为10.4KN；所述小轴承4采用SKF6200深沟球轴承，其内径为10mm、外径为30mm、厚度为9mm，动态额定载荷为5.10KN、静态额定载荷为2.38KN。
所述大防松垫圈5、中防松垫圈7、小防松垫圈9均采用波形弹簧垫圈。
所述大压螺6、中压螺8、小压螺10均采用高硬度的合金钢加工而成。

Claims (7)

1.一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，其特征在于：包括轴承外支架（1）、轴承内支架（2）、大轴承（3）、小轴承（4）、大防松垫圈（5）、大压螺（6）、中防松垫圈（7）、中压螺（8）、小防松垫圈（9）、小压螺（10）；
其中，轴承外支架（1）的内侧面前端设有内螺纹；轴承外支架（1）的内侧面后端设有环形大轴承外圈安装槽；轴承内支架（2）的外侧面前端设有外螺纹；轴承内支架（2）的外侧面后端设有环形大轴承内圈安装槽；轴承内支架（2）的内侧面前端设有内螺纹；轴承内支架（2）的内侧面后端设有环形小轴承安装槽；轴承内支架（2）嵌设于轴承外支架（1）的内腔，且轴承内支架（2）的轴线与轴承外支架（1）的轴线重合；轴承内支架（2）与轴承外支架（1）之间留设有环形间隙；
大轴承（3）嵌设于环形间隙内；大轴承（3）的外圈外侧面与轴承外支架（1）的内侧面采用过盈配合，且大轴承（3）的外圈后端面紧压环形大轴承外圈安装槽的后端面；大轴承（3）的内圈内侧面与轴承内支架（2）的外侧面采用过盈配合，且大轴承（3）的内圈后端面紧压环形大轴承内圈安装槽的后端面；小轴承（4）嵌设于轴承内支架（2）的内腔；小轴承（4）的外圈外侧面与轴承内支架（2）的内侧面采用过盈配合，且小轴承（4）的外圈后端面紧压环形小轴承安装槽的后端面；
大防松垫圈（5）嵌设于环形间隙内，且大防松垫圈（5）的后端面紧压大轴承（3）的外圈前端面；大压螺（6）的外侧面设有外螺纹；大压螺（6）旋拧于轴承外支架（1）的内侧面前端，且大压螺（6）的后端面紧压大防松垫圈（5）的前端面；中防松垫圈（7）嵌设于环形间隙内，且中防松垫圈（7）的后端面紧压大轴承（3）的内圈前端面；中压螺（8）的内侧面设有内螺纹；中压螺（8）旋拧于轴承内支架（2）的外侧面前端，且中压螺（8）的后端面紧压中防松垫圈（7）的前端面；小防松垫圈（9）嵌设于轴承内支架（2）的内腔，且小防松垫圈（9）的后端面紧压小轴承（4）的外圈前端面；小压螺（10）的外侧面设有外螺纹；小压螺（10）旋拧于轴承内支架（2）的内侧面前端，且小压螺（10）的后端面紧压小防松垫圈（9）的前端面。
2.根据权利要求1所述的一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，其特征在于：所述轴承外支架（1）的外侧面开设有若干个定位螺纹孔，且各个定位螺纹孔沿周向等距排列。
3.根据权利要求1所述的一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，其特征在于：所述大压螺（6）、中压螺（8）、小压螺（10）上均开设有扳手槽。
4.根据权利要求1所述的一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，其特征在于：所述轴承外支架（1）、轴承内支架（2）均采用2A12硬铝加工而成。
5.根据权利要求1所述的一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，其特征在于：所述大轴承（3）采用SKF 7008ACD/P4A角接触球轴承，其内径为40mm、外径为68mm、厚度为20.2mm，其动态额定载荷为15.9KN、静态额定载荷为10.4KN；所述小轴承（4）采用SKF6200深沟球轴承，其内径为10mm、外径为30mm、厚度为9mm，动态额定载荷为5.10KN、静态额定载荷为2.38KN。
6.根据权利要求1所述的一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，其特征在于：所述大防松垫圈（5）、中防松垫圈（7）、小防松垫圈（9）均采用波形弹簧垫圈。
7.根据权利要求1所述的一种适用于被动式半捷联惯性测量系统的双轴承嵌套结构，其特征在于：所述大压螺（6）、中压螺（8）、小压螺（10）均采用高硬度的合金钢加工而成。
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