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陀螺电机动压气体轴承间隙误差分析与改进

中国惯性技术学报 2015年第6期23卷 786-793页

作者：王京锋刘景林闫亚超西北工业大学自动化学院西安710129 中国航天科技九院中国航天时代电子公司西安710100

H型动压气体轴承陀螺电机(以下简称"动压电机")装配后的组合间隙是轴承筛选的关键指标。实际工程中部分动压电机产品的组合间隙与按照轴承零件尺寸计算的间隙相差较大,测量重复性差,合格率较低。为了进一步提高动压电机的一致性和合格率... 详细信息

H型动压气体轴承陀螺电机(以下简称"动压电机")装配后的组合间隙是轴承筛选的关键指标。实际工程中部分动压电机产品的组合间隙与按照轴承零件尺寸计算的间隙相差较大,测量重复性差,合格率较低。为了进一步提高动压电机的一致性和合格率,首先从轴承间隙的测量方法入手,对轴承间隙测量误差建立模型树进行分析,找出了轴承零件尺寸稳定性、多余物以及间隙测量工装是影响轴承间隙测量误差的主要因素,提出了增加稳定处理,优化间隙测量工装,抑制电机污染源,组合清洗等技术改进措施,并通过合理调整间隙控制指标,显著提高了动压电机一致性和合格率。这些思路方法都为动压电机生产量化控制和可靠性筛选提供了很好的借鉴参考价值。

关键词：动压气体轴承轴承间隙陀螺电机可靠性

陀螺电机动压气体轴承刚度测试方法改进（英文）

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中国惯性技术学报 2016年第2期24卷 245-250页

作者：王京锋刘景林闫亚超西北工业大学自动化学院西安710129 中国航天科技集团西安航天精密机电研究所西安710100

动压气体轴承陀螺电机的气膜刚度是评价轴承承载能力的关键指标。针对H型动压气体轴承陀螺电机气膜刚度测试方法存在测量精度和重复性差的问题,提出了刚度测试工装是保证刚度测试重复性精度的一个重要方面,刚度测试工装的加工和装配精... 详细信息

动压气体轴承陀螺电机的气膜刚度是评价轴承承载能力的关键指标。针对H型动压气体轴承陀螺电机气膜刚度测试方法存在测量精度和重复性差的问题,提出了刚度测试工装是保证刚度测试重复性精度的一个重要方面,刚度测试工装的加工和装配精度、材料的热变性和应力变形都是影响气膜刚度测试准确性的主要因素,在设计时必须考虑。通过对现有刚度测试工装材料、结构和方法的优化改进和仿真分析,验证了采用改进后的刚度测试工装和方法更有利于提高了轴承刚度测试的重复性精度。

关键词：陀螺电机动压气体轴承气膜刚度刚度测试重复性

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陀螺电机振动频率谱特征分析与应用

导航与控制 2023年第2期22卷 84-90页

作者：朱雅雯黄慧章张明举焦舰上海航天控制技术研究所上海201109 上海惯性工程技术研究中心上海201109

由于陀螺电机在运转时的振动情况无法被常规测试项目检测,导致其作为一种常发故障成为陀螺电机在使用中的难题。以轴承缺陷及谐振造成的陀螺电机振动为研究对象,通过激光测振输出信号,运用小波包变换进行信号分析,得到振动频率谱。存在... 详细信息

由于陀螺电机在运转时的振动情况无法被常规测试项目检测,导致其作为一种常发故障成为陀螺电机在使用中的难题。以轴承缺陷及谐振造成的陀螺电机振动为研究对象,通过激光测振输出信号,运用小波包变换进行信号分析,得到振动频率谱。存在缺陷并不代表陀螺电机不可使用,为提升振动频率谱的实际使用性,在传统陀螺电机故障频率之外增加与陀螺系统自身频率点的对比并进行评估,实验测试结果与实际使用情况的比对可确认该方法具有可行性,可定位陀螺电机振动故障原因,并在陀螺系统协振频率基础上提高生产质量。

关键词：陀螺电机振动频率谱频率点

加工误差对陀螺电机用动压气体轴承刚度的影响

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中国惯性技术学报 2019年第3期27卷 378-383页

作者：任天明冯明忽敏学刘志宏北京科技大学机械工程学院北京100083 天津航海仪器研究所天津300131

为了进一步提高精密H型动压气体轴承的刚度性能,着重分析了轴承加工误差对轴承刚度的影响。首先,通过在轴承内部交界处引入压力和流量连续方程,建立可考虑径向、止推轴承相互作用的H 型动压气体轴承模型;然后,采用有限单元法进行求解以... 详细信息

为了进一步提高精密H型动压气体轴承的刚度性能,着重分析了轴承加工误差对轴承刚度的影响。首先,通过在轴承内部交界处引入压力和流量连续方程,建立可考虑径向、止推轴承相互作用的H 型动压气体轴承模型;然后,采用有限单元法进行求解以得到轴承压力分布及刚度等特性;最后,在对模型和计算结果进行实验验证后,对不同加工误差下的轴承刚度进行了研究。分析结果显示,加工误差对轴承刚度影响由强到弱的顺序为轴承间隙、止推板平面度、径向轴承锥度、圆度和止推板垂直度误差,0.2μm 的轴承间隙加工误差可使轴承刚度降低20%~25%,而垂直度误差对轴承刚度的影响不大。研究结果为H 型动压气体轴承的结构设计和性能提高提供了有益的参考。

关键词：陀螺电机 H 型气体动压轴承轴承刚度加工误差

由定子电流信号分析陀螺电机滚珠轴承故障诊断与分类（英文）

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中国惯性技术学报 2015年第3期23卷 415-420页

作者：董磊周灏潘龙飞陈伟金琛李楠李为民河北工业大学机械工程学院天津300130 天津航海仪器研究所天津300131

在陀螺电机中,轴承故障是最普遍的失效形式。针对陀螺电机球轴承中各组成部分出现故障难以区分,而更换整套轴承又造成巨大浪费的问题,提出了一种基于电流信号分析的陀螺电机轴承故障分类方法。该方法通过采集定子电流信号,并应用数学分... 详细信息

在陀螺电机中,轴承故障是最普遍的失效形式。针对陀螺电机球轴承中各组成部分出现故障难以区分,而更换整套轴承又造成巨大浪费的问题,提出了一种基于电流信号分析的陀螺电机轴承故障分类方法。该方法通过采集定子电流信号,并应用数学分析工具,提取出定子电流的特征信号。通过使用顺序递推法排除了冗余和无效特征,然后用最佳的特征信号建立特征空间。通过使用隐马尔科夫模型,对轴承的典型故障(外环故障、内环故障、球故障和保持架故障)进行了准确的分类。该方法的有效性在一台具有不同轴承故障的直流无刷陀螺电机上得到验证,实验结果显示分类的正确率达到97.1%。

关键词：轴承故障故障分类隐Markov模型陀螺电机

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半球型动压气体轴承陀螺电机设计及性能测试

哈尔滨工业大学学报 2017年第9期49卷 144-150页

作者：王京锋刘景林闫亚超赵磊西北工业大学自动化学院西安710072 中国航天科技九院第16研究所西安710100 中国航天科技五院第504研究所西安710100

针对高精度三浮陀螺用半球型动压气体轴承陀螺电机的启停寿命问题,对半球型动压气体轴承的设计理论以及保证轴承在电机工况下能可靠启停的一些关键技术进行研究.其中轴承间隙和螺旋槽结构参数是影响轴承可靠启停以及其力学性能的关键因... 详细信息

针对高精度三浮陀螺用半球型动压气体轴承陀螺电机的启停寿命问题,对半球型动压气体轴承的设计理论以及保证轴承在电机工况下能可靠启停的一些关键技术进行研究.其中轴承间隙和螺旋槽结构参数是影响轴承可靠启停以及其力学性能的关键因素,将螺旋槽结构参数作为变量,通过改变变量参数来分析轴承力学指标的变化趋势,得出螺旋槽各关键参数与轴承刚度的关系曲线;通过有限元法仿真分析并校核了电机在工况下轴承的稳定性,证明了轴承间隙参数设计合理.在此基础上研制了半球型动压气体轴承陀螺电机样机,并进行专项的电机启停寿命试验,启停次数满足陀螺不少于3 000次指标要求,满足高精度三浮陀螺的使用要求.

关键词：陀螺电机半球型动压气体轴承螺旋槽启停次数寿命

用隐Markov模型的陀螺电机故障诊断方法（英文）

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中国惯性技术学报 2014年第6期12卷 829-833页

作者：董磊李德才韦俊新李为民潘龙飞孙晓晋陈云飞河北工业大学机械工程学院天津300130 天津航海仪器研究所天津300131 河北工业大学控制科学与工程学院天津300130

为满足机电陀螺仪高可靠性的要求,准确地检测和诊断陀螺仪核心部件——陀螺电机的各类故障是十分必要的。提出了一种陀螺电机检测和诊断的新方法,即基于隐Markov模型的模式识别方法。该方法从母线电流时域信号提取特征并作为电机状态的... 详细信息

为满足机电陀螺仪高可靠性的要求,准确地检测和诊断陀螺仪核心部件——陀螺电机的各类故障是十分必要的。提出了一种陀螺电机检测和诊断的新方法,即基于隐Markov模型的模式识别方法。该方法从母线电流时域信号提取特征并作为电机状态的监测指标,通过顺序后推法选择最佳信号特征建立特征空间,并用于隐Markov模型的参数训练,进而使用隐Markov模型作为分类器对陀螺电机进行故障检测和诊断。为验证方法的有效性,用一台无刷直流陀螺电机作为样本进行了实验,构造了轴承故障和定子故障,并在不同的温度条件下进行了测试。实验结果表明:该方法对于陀螺电机故障检测和诊断的正确率达到96.8%。

关键词：故障检测故障诊断隐Markov模型陀螺电机

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小微挠性陀螺电机轴承预紧力控制技术

微特电机 2023年第9期51卷 7-13页

作者：蔡曜司玉辉王玉琢郭伟张岳屈荣西安航天精密机电研究所西安710100

针对陀螺电机轴承预紧力难以准确控制,预紧力施加不准确会影响电机质量,进而影响陀螺精度和寿命。基于小微挠性陀螺电机的结构特点,进行预紧力受力分析,阐述其与液浮陀螺电机的不同特点。提出适用于该类型陀螺电机的轴承预紧力控制技术... 详细信息

针对陀螺电机轴承预紧力难以准确控制,预紧力施加不准确会影响电机质量,进而影响陀螺精度和寿命。基于小微挠性陀螺电机的结构特点,进行预紧力受力分析,阐述其与液浮陀螺电机的不同特点。提出适用于该类型陀螺电机的轴承预紧力控制技术,包括基于定扭矩、定推力的预紧力粗调方法,基于摩擦力矩、惯性时间的预紧力精调方法,以及选配和手工研磨相结合的内、外轴套高度差调整方法。工程实践表明,该技术可以保证轴系零件和装配位置的尺寸精度和形位精度;摩擦力矩、惯性时间在满足工艺技术指标的同时还具有较高的一致性;通过该技术生产的陀螺电机故障率不超过4%。技术有效、可靠,能够保证电机具备优良的性能。

关键词：轴承预紧力陀螺电机挠性陀螺摩擦力矩惯性时间

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高精密陀螺电机轴承的改进设计研究

哈尔滨轴承 2022年第4期43卷 10-14,18页

作者：时连卫韩涛赵森杨立光张林陈文博洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471039

高精密陀螺电机作为航天器关键部件之一,其服役寿命和性能对主机具有直接且重要的影响。以C906073A2陀螺电机轴承为改进对象,对高精度陀螺电机轴承进行改进设计研究,重点对轴承结构参数、保持架以及润滑油方面做出改进。经试验分析及装... 详细信息

高精密陀螺电机作为航天器关键部件之一,其服役寿命和性能对主机具有直接且重要的影响。以C906073A2陀螺电机轴承为改进对象,对高精度陀螺电机轴承进行改进设计研究,重点对轴承结构参数、保持架以及润滑油方面做出改进。经试验分析及装机试验,验证了改进方案的先进性和有效性。

关键词：陀螺电机轴承保持架润滑油稳定性