SU802785A1

SU802785A1 - Gyromotor

Info

Publication number: SU802785A1
Application number: SU792755917A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Михайлович Суминов; Ефим Абрамович Перель; Дмитрий Николаевич Козлов; Владимир Иванович Акилин; Владимир Викторович Антошин; Сергей Павлович Ермилов
Original assignee: Московский Авиационный Техноло-Гический Институт Им. K.Э.Циолковского
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1979-04-06
Publication date: 1981-02-07

Description

Изобретение относится к гироскопическому приборостроению и, в частности, к конструкции гиродвигателя с клеевым соединением элементов.The invention relates to gyroscopic instrumentation and, in particular, to the design of a gyrodrive with adhesive bonding elements.

Известен гиродвигатель с клеевым соединением элементов, содержащий наружный ротор, внутренний статор, выпуклые фланцы и шарикоподшипники [1].Known gyrodrive with an adhesive connection of elements containing an external rotor, an internal stator, convex flanges and ball bearings [1].

Недостатком известной конструкции гиродвигателя является нестабильность величины предварительного осевого натяга и динамической неуравновешенности при больших скоростях вращения ротора.A disadvantage of the known gyrodrive design is the instability of the axial preload and dynamic imbalance at high rotor speeds.

Из известных конструкций наиболее близким к изобретению по технической сущности является гиродвигатель: с клеевым соединением элементов ГМА-0, 5НК, выполненный по ТУ 9У2561001ТУ.содержащий наружный ротор, внутренний статор, выпуклые фланцы и шарикоподшипники £2].Of the known constructions, the gyrodrive is the closest to the invention in technical essence: with an adhesive joint of GMA-0, 5NK elements, made in accordance with TU 9U2561001TU. Containing an external rotor, an internal stator, convex flanges and ball bearings £ 2].

В существующей конструкции под действием растягивающих радиальных 25 сил, возникающих в результате раскрытия ротора, происходит осевое смещение фланцев и увеличение нормальных и касательных напряжений в клеевом слое, обеспечивающем сопряжение 3Q фланец-ротор. В результате уменьшается осевая нагрузка и наблюдается деформация и микроползучесть клеевого слоя, уменьшается угловая жесткость крепления ротора. Следствием указанных процессов является повышенный износ шарикоподшипниковых опор, увеличение динамической неуравновешенности и возникновение угловых автоколебаний ротора.In the existing design, under the action of tensile radial 25 forces resulting from the opening of the rotor, there is an axial displacement of the flanges and an increase in the normal and shear stresses in the adhesive layer, which provides a 3Q flange-rotor interface. As a result, the axial load decreases and deformation and microcreep of the adhesive layer are observed, and the angular rigidity of the rotor fastening is reduced. The consequence of these processes is increased wear of ball-bearing bearings, an increase in dynamic imbalance and the appearance of angular self-oscillations of the rotor.

Цель изобретения - обеспечение стабильности осевого натяга и динамической неуравновешенности при действии центробежных сил.The purpose of the invention is to ensure the stability of axial interference and dynamic imbalance under the action of centrifugal forces.

Для этого в известном гиродви- гателе с клеевым соединением элемен2Q тов по цилиндрическим сопрягаемым поверхностям, содержащем внутренний статор, наружный ротор, выпуклые фланцы и шарикоподшипники, крепление фланцев с ротором выполнено по наружной поверхности ротора и профиль фланцев в осевом сечении содержит вогнутый участок, расположенный ниже линии действия растягивающих радиальных сил и прилегающий к месту крепления фланцев с ротором.To do this, in a known gyro-motor with adhesive bonding of elements 2Q on cylindrical mating surfaces containing an internal stator, an external rotor, convex flanges and ball bearings, mounting flanges with a rotor is made on the outer surface of the rotor and the flange profile in axial section contains a concave section located below lines of action of tensile radial forces and adjacent to the attachment point of the flanges with the rotor.

На чертеже схематически изображён предлагаемый гиродвигатель.The drawing schematically shows the proposed gyrodrive.

Гиродвигатель содержит внутренний статор 1, наружный ротор 2, фланцы 3 и шарикоподшипники 4. Соединение фланцев 3 с ротором 2 и шарикоподшипниками 4, Соединение шарикоподшипников 4 со статором 1 осуществляется при помощи клея по сопрягаемым цилиндрическим поверхностям. Крепление фланцев 3 с ротором 2 выполнено по наружной поверхности ротора. Фланцы 3 в осевом сечении содержат два сопряженных участка с различными знаками кривизны относительно линии . действия растягивающих радиальных сил, причем участок, прилегающий к месту сопряжения фланцев с ротором, выполнен вогнутым, а участок, прилегающий к месту сопряжения фланцев с наружными кольцами шарикоподшипников, выполнен выпуклым.The gyrodrive contains an internal stator 1, an external rotor 2, flanges 3 and ball bearings 4. The connection of the flanges 3 with the rotor 2 and ball bearings 4, The connection of ball bearings 4 with the stator 1 is carried out using glue on the mating cylindrical surfaces. The fastening of the flanges 3 with the rotor 2 is made on the outer surface of the rotor. The flanges 3 in axial section contain two mating sections with different signs of curvature relative to the line. tensile radial forces, and the area adjacent to the interface of the flanges with the rotor is made concave, and the area adjacent to the interface of the flanges with the outer rings of ball bearings is made convex.

Гиродвигатель работает следующим образом.'The gyrodrive works as follows. '

При вращении ротора гиродвигателя под действием центробежных сил будет наблюдаться его деформация. В результате деформации ротора возникают радиальные силы, приложенные к фланцам. В предложенной конструкции за счет крепления фланцев с ротором по наружной поверхности ротора клеевой слой в соединении будет испытывать сжимающие нагрузки, что улучшает условия работы клеевого соединения: уменьшается деформация и микроползучесть. В свою очередь, не возрастает динамическая неуравновешенность и создаются условия для сохранения неизменной угловой жесткости крепления ротора.When the rotor of the gyromotor rotates under the action of centrifugal forces, its deformation will be observed. Deformation of the rotor results in radial forces applied to the flanges. In the proposed design, due to the mounting of the flanges with the rotor on the outer surface of the rotor, the adhesive layer in the joint will experience compressive loads, which improves the working conditions of the adhesive joint: deformation and micro creep are reduced. In turn, the dynamic imbalance does not increase and conditions are created for maintaining the constant angular stiffness of the rotor fastening.

За счет выполнения профиля фланцев с двумя участками с различными знаками кривизны относительно действия растягивающих радиальных сил будет наблюдаться взаимно противоположная деформация двух сопряжен ных участков фланцев. В результате уменьшается и может быть полностью скомпенсировано перемещение наружных колец шарикоподшипников относительно внутренних, что приводит к стабилизации осевой нагрузки и динамической неуравновешенности.Due to the profile of flanges with two sections with different signs of curvature with respect to the action of tensile radial forces, mutually opposite deformation of two conjugated sections of the flanges will be observed. As a result, the movement of the outer rings of ball bearings relative to the inner ones is reduced and can be fully compensated, which leads to stabilization of the axial load and dynamic imbalance.

Применение в конструкции гиродвигателя с клеевым соединением элементов фланцев, профиль которых содержит вогнутый участок, расположенный ниже линии действия растягивающих радиальных сил, и закрепленных с ротором по его наружной поверхности, позволяет увеличить точность и ресурс работы гиродвигателя.The use in the design of a gyrodrive with an adhesive connection of flange elements, the profile of which contains a concave section located below the line of action of tensile radial forces, and fixed with a rotor on its outer surface, allows to increase the accuracy and service life of the gyrodrive.

Claims

The invention relates to gyroscopic instrumentation and, in particular, to the design of the gyro engine with adhesive bonding elements. A gyro engine with adhesive bonding of elements, containing an outer rotor, an inner stator, convex flanges and ball bearings, is known. A disadvantage of the known gyro engine design is the instability of the magnitude of the preliminary axial tension and dynamic unbalance at high rotor speeds. Of the known constructions, the most closely related to the invention in its technical essence is a gyro engine: with adhesive bonding of elements GMA-0, 5HK, made according to TU 9U2561001TU, containing an outer rotor, an inner stator, convex flanges and ball bearings 2. In the existing structure, under the action of tensile radial forces arising from the opening of the rotor, axial flanking occurs and the normal and tangential stresses in the adhesive layer increase, which provide the flange-rotor mating. As a result, the axial load is reduced and deformation and micro-creep of the adhesive layer are observed, and the angular rigidity of the rotor is reduced. The result of these processes is increased wear of ball bearings, an increase in dynamic unbalance and the occurrence of angular self-oscillations of the rotor. The purpose of the invention is to ensure the stability of axial tension and dynamic imbalance under the action of centrifugal forces. To do this, in a well-known gyrodvigatel with adhesive bonding of elements along cylindrical mating surfaces containing an internal stator, outer rotor, convex flanges and ball bearings, flange mounting with a rotor is made along the outer surface of the rotor and the flange profile in axial section contains a concave portion below the line of action of tensile radial forces and adjacent to the point of attachment of the flanges with the rotor. The drawing schematically shows the proposed gyro engine. The gyro motor contains an inner stator 1, an outer rotor 2, flaps 3 and ball bearings 4. Flanges 3 are connected to rotor 2 and ball bearings 4 Ball bearings 4 are connected to stator 1 by means of glue on matching cylindrical surfaces. Fastening flanges 3 to rotor 2 made along the outer surface of the rotor Flanges 3 in axial section contain two adjacent portions with different signs of curvature relative to the line of action of the stretching radial forces, with the portion adjacent to the interface of flanges with the rotor is made as a bend, and the area adjacent to the interface between the flanges and the outer rings of the ball bearings is made convex. The gyro engine works as follows; When the gyro rotor rotates under the action of centrifugal forces, its deformation will be observed. As a result of the deformation of the rotor, radial forces are applied to the flanges. In the proposed construction, due to the attachment of flanges with rotors to the outer surface of the rotor, the glue layer in the joint will experience compressive loads, which improves the working conditions of the glue from the dynenium: the deformation and micro-creep decrease. In turn, dynamic imbalance does not increase and conditions are created to maintain the same angular rigidity of the rotor mount. By making the profile of the flanges with two sections with different signs of curvature relative to the action of the tensile radial forces, a mutually opposite deformation of the two adjacent sections of the flanges will be observed. As a result, the displacement of the outer rings of the ball bearings relative to the inner ones is reduced and can be fully compensated for, resulting in stabilization of the axial load and dynamic imbalance. The use in the design of a gyro engine with adhesive bonding of flange elements, whose profile contains a concave section located below the line of action of tensile radial forces and fixed with the rotor along its outer surface, allows increasing the accuracy and service life of the gyro engine. Claims of the invention A gyro engine with glue (i) connecting elements along cylindrical mating surfaces, containing an inner stator, outer rotor, convex flanges and ball bearings, characterized in that in order to ensure the stability of axial tension and dynamic imbalance under the action of centrifugal forces, fastening the flanges with the rotor are made on the outer surface of the rotor and the profile of the flanges in axial section contains a concave section, while the concave section is located below the line of action of the stretching radial forces and is adjacent to the place of attachment of the flanges with the rotor. Sources of information taken into account in the examination 1.Slomsky G.A. Details and components of gyroscopic instruments, Atlas of structures, M., mechanical engineering, 1975, p. 89. fig. 8.5.

2. The gyro engine GMA-0.5 NK TU 992561001TU (prototype).