一种气体润滑驱动二自由度狭缝节流球形陀螺仪

摘要

一种气体润滑驱动二自由度狭缝节流球形陀螺仪。包括下半转子、上半转子、两个球缺、鼓形体供气轴、感应电机定子、位移传感器、上基座外壳、下基座外壳、上端盖、下端盖，其中鼓形体供气轴和两个对称球缺组成球形定子总成，下半转子和上半转子组成转子总成。沿转子总成外表面，在通过球腔中心的截面圆周上开有数个切向小孔，内装节流器，连通球面支承气膜区和外部环境。气体从供气轴进入，通过节流狭缝，流入球形支承区，产生支承和润滑作用；部分气体经转子总成切向的小孔节流后高速流出，利用气体的反冲作用驱动转子总成旋转。电机辅助转子总成启动和制动，基座喷孔的喷射气流起定中和限制转子总成摆动作用，通过检测转子总成端面法线方向确定偏转方向。

主权项

一种气体润滑驱动二自由度狭缝节流球形陀螺仪，包括下半转子(8)、上半转子(10)、两个球缺(6)、鼓形体供气轴(9)、感应电机定子(2)、位移传感器(12)、上基座外壳(1)、下基座外壳(3)、上端盖(4)、下端盖(11)，其中鼓形体供气轴(9)和两个对称球缺(6)组成球形定子总成，下半转子(8)和上半转子(10)组成转子总成，下半转子(8)和上半转子(10)的内表面为球腔并沿外圆周表面具有数个节流切向孔(25)，所述球形定子总成与所述转子总成的球腔之间形成球形轴承副，感应电机定子(2)位于转子总成的外部，利用螺钉通过鼓形体供气轴(9)一端的螺纹孔将鼓形体供气轴(9)固定在上基座外壳(1)和下基座外壳(3)上，感应电机定子(2)和位移传感器(12)也固定在上基座外壳(1)和下基座外壳(3)上，上端盖(4)与上基座外壳(1)配合，下端盖(11)与下基座外壳(3)配合，鼓形体供气轴(9)上设有气体通道(18)，气槽(17)在所述球形定子总成内位于鼓形体供气轴(9)的两端，两个对称的球缺(6)和鼓形体供气轴(9)通过定位销(7)定位装配，装配后两边通过锁紧螺母(5)锁紧，球缺(6)与鼓形体供气轴(9)上的定位面(20)形成在圆周上连续延伸的两条节流狭缝(21)；所述转子总成两端面开有中心孔(24)，鼓形体供气轴(9)的两端穿过装配后转子总成的两端中心孔(24)；在所述转子总成外表面上的数个节流切向孔(25)内安装小孔节流器(13)，小孔节流器(13)的内部与球腔内的气槽(28，29)相通；上基座外壳(1)和下基座外壳(3)通过螺栓连接配合，感应电机定子(2)与下基座外壳(3)之间采用过渡配合，并采用标准键通过下基座外壳(3)上的键槽(38)连接和限制转动，装配后通过两外壳上的定位面(33，39)保证感应电机定子(2)的轴向定位；上基座外壳(1)与上端盖(11)连接并固定在运载体上，下端盖(4)与下基座外壳(3)采用螺钉连接，并通过螺纹孔(14)与外部气源连接，下基座外壳(3)上的环形气槽(37)与圆周均布的数个喷嘴(34)连通，喷嘴(34)的喷射口与转子总成端面相距0.5mm。