陀螺转子的称重法静平衡实验研究

作     者：李丙乐 

作者单位：中国科学院研究生院（电工研究所） 

学位级别：硕士

导师姓名：王秋良

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：静平衡 转子 称重法 电子天平 

摘      要：在几乎所有的转子中,平衡工艺被看成是绝对必要的,以延长机器的寿命,改善其性能,提高其精度,得到平稳无振动的运转。平衡工艺这个课题是随着转动机器的出现而提出的,并且随着发动机、电动机、离心泵、压缩机等一些高精密仪器的出现而变得越来越突出。平衡包括动平衡和静平衡,有很多种平衡方法和手段,针对不同类型的转子采取不同的平衡方法。 平衡有着极其重要的意义,对于仪器设备的精度提高非常关键,针对特殊结构的球形陀螺转子,本论文综合国内外的研究现状,提出了适合该陀螺转子的静平衡的新方法,主要研究内容如下: (1) 简要介绍陀螺的情况,以及陀螺给其转子提供的工作环境及对其转子的要求。研究分析国内外高精密球形转子的平衡技术的发展现状,针对国内的现状提出有待解决的关键技术部分。 (2) 从理论上分析研究陀螺转子本身结构,圆度、球度、尺寸精度等非球形因素以及表面粗糙度、外界环境变化等对转子静平衡的影响等,对转子正常工作及加工处理等起到指导性作用。 (3) 针对陀螺转子的特殊结构、材料以及其特殊的工作环境,设计出新的切实可行的称重法静平衡方案。理论分析该静平衡方案,提出该方案的概念设计;根据该设计方案的概念设计,加工出实验所需要的装置、设备,搭建实验测试平台。 (4) 对陀螺转子进行测试,在实验的过程中发现问题,解决问题,通过调试、摸索和熟练,通过系统的实验测量得出实验数据;根据数据的情况,考虑随即误差、系统误差以及其他因素引起的误差,对数据用最小二乘法拟合处理,消除误差的影响,得到处理结果,计算出转子质心偏移的大小和方向,得出该实验装置能达到的平衡测量精度。 (5) 最后,对实验进行总结,并且提出进一步提高实验精度的改进措施,