CN210513162U - 一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，包括外接头、内接头和旋转轴；在外接头的周面均匀分布有四组外圆孔组，每组外圆孔组包括两个沿外接头的轴向排列的外圆孔，两个外圆孔之间形成细颈；在外接头下环开有第一定位孔；在内接头的周面上均匀分布有四组内圆孔组，每组内圆孔组包括两个沿内接头的周向排列的内圆孔，两个内圆孔之间也形成细颈；在内接头下环开有第二定位孔；所述旋转轴的上端与外接头下环固定连接；所述内接头位于所述外接头的内侧；内接头的上环与外接头的上环焊接在一起，内接头的下环与外接头的下环焊接在一起。本实用新型能够提高陀螺仪的精度。

Description

一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构

技术领域

本实用新型涉及挠性陀螺技术领域，具体涉及一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构。

背景技术

动力调谐陀螺仪目前已运用在航空、航天、陆上的捷联系统中，特别是在航天捷联惯导系统中、高动态运载体的姿态系统中得到大量的运用。但随着动力调谐陀螺仪体积受到限制，挠性支撑结构能占用的空间变得有限，必须在给定的狭小空间内设计出一款满足要求的挠性支撑结构变得越来越重要。同时对挠性支撑结构的高精度、长寿命和高可靠性也提出了严格要求。

单平衡环挠性接头是目前国内外最常见的一种接头，通常由内接头与外接头组合而成，内、外接头均经过特殊加工处理，各环之间通过扭杆连接。具有结构简单，制造、安装、调试比较容易等一系列优点，但不能消除两倍频角振动引起的漂移误差，使得陀螺的精度较差。

因此，需要对单平衡环挠性支撑结构进行改进，以解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有的单平衡环挠性支撑结构在使用时会因为两倍频角振动引起漂移误差，导致陀螺仪的精度差的问题，提供一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，能够提高陀螺仪的精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：

一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，包括外接头、内接头和旋转轴，所述外接头和内接头均为管状结构；在外接头的周面上，绕其一周均匀分布有四组外圆孔组，每组外圆孔组包括两个沿外接头的轴向排列的外圆孔，两个外圆孔之间形成细颈；其中，相对两组外圆孔组的相对应的两个外圆孔之间分别通过U形孔或倒U形孔连通，通过U形孔和倒U形孔与四组外圆孔组的配合，将外接头分割形成上环、中环和下环，所述外接头的上环与中环之间以及中环与下环之间分别通过细颈相连；在外接头下环的相对两侧分别开有一第一定位孔，所述第一定位孔的圆心位于两相邻外圆孔的连心线上，且两第一定位孔位于同一直径上；

在内接头的周面上，绕其一周均匀分布有四组内圆孔组，每组内圆孔组包括两个沿内接头的周向排列的内圆孔，两个内圆孔之间也形成细颈；其中，相对两组内圆孔组的相对应的两个内圆孔之间分别通过U形孔或倒U形孔连通，通过U形孔和倒U形孔与四组内圆孔组的配合，将内接头也分割形成上环、中环和下环，所述外接头的上环与中环之间以及中环与下环之间分别通过细颈相连；在内接头下环的相对两侧分别开有一第二定位孔，所述第二定位孔的圆心位于两相邻内圆孔的圆心连线的中垂线上，且两第二定位孔位于同一直径上；

所述旋转轴的上端与外接头下环固定连接且该旋转轴的轴心线与外接头的轴心线重合；所述内接头位于所述外接头的内侧，且每组外圆孔组的两个外圆孔的圆心连线的中点与每组内圆孔组的两个内圆孔的圆心连线的中点分别重合；内接头的上环与外接头的上环焊接在一起，内接头的下环与外接头的下环焊接在一起。

通过在外接头上设置外圆孔，在内接头上设置内圆孔，使外圆孔之间以及内圆孔之间形成细颈，并且将旋转轴与外接头加工为一体，这样，避免了现有的前轴与接头采用螺钉连接带来的组合误差，使得本实用新型提供的挠性接头连接的陀螺转子体旋转中心与旋转轴旋转中心一致，保证了同轴度，降低了动平衡量，从而消除了两倍频角振动引起漂移误差，提高了陀螺仪的精度，同时还提升了陀螺的抗冲击振动性。并且，通过第一定位孔和第二定位孔定位，保证了定位销与细颈的位置精度，减少了组合误差，在提高位置精度的同时，使繁琐的安装简易化。

进一步，所述细颈的宽度为0.045±0.001mm。

进一步，所述旋转轴与外接头一体成型，在保证同轴度、提高精度的同时，也降低了生产难度。

进一步，所述内接头的上环与外接头的上环之间、内接头的下环与外接头的下环之间分别通过激光焊接固定。激光焊的热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低，确保挠性支撑结构的精度。

进一步，所述旋转轴、外接头和内接头均采用高弹性合金3J33制成。这样，当陀螺仪在高、低温环境下工作时，旋转轴与挠性接头就有同样的膨胀系数，并且旋转轴采用与挠性接头同样材料时，其内部膨胀系数会变很小（相对与现有的采用合金工具钢的旋转轴），因此，能够将挠性支撑结构的精度提高一个等级。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、通过在外接头上设置外圆孔，在内接头上设置内圆孔，使外圆孔之间以及内圆孔之间形成细颈，并且将旋转轴与外接头加工为一体，这样，避免了现有的前轴与接头采用螺钉连接带来的组合误差，使得本实用新型提供的挠性接头连接的陀螺转子体旋转中心与旋转轴旋转中心一致，保证了同轴度，降低了动平衡量，从而消除了两倍频角振动引起漂移误差，提高了陀螺仪的精度，同时还提升了陀螺的抗冲击振动性。

2、通过第一定位孔和第二定位孔定位，保证了定位销与细颈的位置精度，减少了许多组合误差，由原来的0.01mm位置精度提高到了0.001mm，组合精度提高了一个数量级，使繁琐的安装简易化。

附图说明

图1为本实用新型一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构的示意图。

图2为图1中外接头的示意图。

图3为图2的正视图。

图4为图2的展开图（部分旋转轴省略）。

图5为图1中内接头的示意图。

图6为图5的正视图。

图7为图5的展开图。

图中：外接头1、外圆孔11、第一定位孔12、内接头2、内圆孔21、第二定位孔22、旋转轴3。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图1，一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，包括外接头1、内接头2和旋转轴3，所述外接头1和内接头2均为管状结构。参见图2-图4，在外接头1的周面上，绕其一周均匀分布有四组外圆孔11组，每组外圆孔11组包括两个沿外接头1的轴向排列的外圆孔11，两个外圆孔11之间形成细颈。具体实施时，所述细颈的宽度为0.045±0.001mm。相对两组外圆孔11组的相对应的两个外圆孔11之间分别通过U形孔或倒U形孔连通，通过U形孔和倒U形孔与四组外圆孔11组的配合，将外接头1分割形成上环、中环和下环。所述外接头1的上环与中环之间以及中环与下环之间分别通过细颈相连。在外接头1下环的相对两侧分别开有一第一定位孔12，所述第一定位孔12的圆心位于两相邻外圆孔11的连心线上，且两第一定位孔12位于同一直径上。参见图5-图7，在内接头2的周面上，绕其一周均匀分布有四组内圆孔21组，每组内圆孔21组包括两个沿内接头2的周向排列的内圆孔21，两个内圆孔21之间也形成细颈，所述细颈的宽度也为0.045±0.001mm。相对两组内圆孔21组的相对应的两个内圆孔21之间分别通过U形孔或倒U形孔连通，通过U形孔和倒U形孔与四组内圆孔21组的配合，将内接头2也分割形成上环、中环和下环，所述外接头1的上环与中环之间以及中环与下环之间分别通过细颈相连。在内接头2下环的相对两侧分别开有一第二定位孔22，所述第二定位孔22的圆心位于两相邻内圆孔21的圆心连线的中垂线上，且两第二定位孔22位于同一直径上。参见图1，装配时，通过定位销插入第一定位孔12和第二定位孔22进行定位，保证了细颈的位置精度，减少了组合误差，使位置精度由原来的0.01mm提高到了0.001mm，位置精度提高了一个数量级，并使繁琐的安装简易化。

所述旋转轴3的上端与外接头1下环固定连接且该旋转轴3的轴心线与外接头1的轴心线重合。具体实施时，所述旋转轴3与外接头1一体成型，在保证同轴度、提高精度的同时，也降低了生产难度。所述内接头2位于所述外接头1的内侧，且每组外圆孔11组的两个外圆孔11的圆心连线的中点与每组内圆孔21组的两个内圆孔21的圆心连线的中点分别重合。内接头2的上环与外接头1的上环焊接在一起，内接头2的下环与外接头1的下环焊接在一起。具体实施时，所述内接头2的上环与外接头1的上环之间、内接头2的下环与外接头1的下环之间分别通过激光焊接固定。激光焊的热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低，确保挠性支撑结构的精度。具体实施时，所述旋转轴3、外接头1和内接头2均采用高弹性合金3J33制成。这样，当陀螺仪在高、低温环境下工作时，旋转轴3与挠性接头就有同样的膨胀系数，并且旋转轴3采用与挠性接头同样材料时，其内部膨胀系数相对与现有的采用合金工具钢的旋转轴会变很小，因此能够将挠性支撑结构结构的精度提高一个等级。

通过在外接头1上设置外圆孔11，在内接头2上设置内圆孔21，使外圆孔11之间以及内圆孔21之间形成细颈，并且将旋转轴3与外接头1加工为一体，这样，避免了现有的前轴与接头采用螺钉连接带来的组合误差，使得本实用新型提供的挠性接头连接的陀螺转子体旋转中心与旋转轴3旋转中心一致，保证了同轴度，降低了动平衡量，从而消除了两倍频角振动引起漂移误差，提高了陀螺仪的精度，同时还提升了陀螺的抗冲击振动性。并且，通过第一定位孔12和第二定位孔22定位，保证了定位销与细颈的位置精度，减少了组合误差，在提高位置精度的同时，使繁琐的安装简易化。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，包括外接头、内接头和旋转轴，所述外接头和内接头均为管状结构；其特征在于，

在外接头的周面上，绕其一周均匀分布有四组外圆孔组，每组外圆孔组包括两个沿外接头的轴向排列的外圆孔，两个外圆孔之间形成细颈；其中，相对两组外圆孔组的相对应的两个外圆孔之间分别通过U形孔或倒U形孔连通，通过U形孔和倒U形孔与四组外圆孔组的配合，将外接头分割形成上环、中环和下环，所述外接头的上环与中环之间以及中环与下环之间分别通过细颈相连；在外接头下环的相对两侧分别开有一第一定位孔，所述第一定位孔的圆心位于两相邻外圆孔的连心线上，且两第一定位孔位于同一直径上；

在内接头的周面上，绕其一周均匀分布有四组内圆孔组，每组内圆孔组包括两个沿内接头的周向排列的内圆孔，两个内圆孔之间也形成细颈；其中，相对两组内圆孔组的相对应的两个内圆孔之间分别通过U形孔或倒U形孔连通，通过U形孔和倒U形孔与四组内圆孔组的配合，将内接头也分割形成上环、中环和下环，所述外接头的上环与中环之间以及中环与下环之间分别通过细颈相连；在内接头下环的相对两侧分别开有一第二定位孔，所述第二定位孔的圆心位于两相邻内圆孔的圆心连线的中垂线上，且两第二定位孔位于同一直径上；

所述旋转轴的上端与外接头下环固定连接且该旋转轴的轴心线与外接头的轴心线重合；所述内接头位于所述外接头的内侧，且每组外圆孔组的两个外圆孔的圆心连线的中点与每组内圆孔组的两个内圆孔的圆心连线的中点分别重合；内接头的上环与外接头的上环焊接在一起，内接头的下环与外接头的下环焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，其特征在于，所述细颈的宽度为0.045±0.001mm。

3.根据权利要求1所述的用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，其特征在于，所述旋转轴与外接头一体成型。

4.根据权利要求1所述的用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，其特征在于，所述内接头的上环与外接头的上环之间、内接头的下环与外接头的下环之间分别通过激光焊接固定。

5.根据权利要求1所述的用于挠性陀螺的一体式挠性支撑结构，其特征在于，所述旋转轴、外接头和内接头均采用高弹性合金3J33制成。

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