CN201636216U - 一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种滚动轴承支撑衬套，具体涉及一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套，所述的支撑衬套为空心圆柱体，空心圆柱体底部设有空心圆柱体凸台。本实用新型的衬套使内框架组件高速轴系形成了稳定的预载力系，提高了较大温度范围大跨距轴系游动端温度补偿的可靠性，增大了轴系的刚度，提高了轴系抗力学环境的能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种滚动轴承支撑衬套，具体涉及一种应用于航天航空单框架控制力矩陀螺内框架组件的支撑衬套。
背景技术
在航天航空实际应用的各种环境中，需要一些大惯量的转子高速旋转，以产生所需必要的角动量，满足飞行器等各种功能性需要。大惯量的高速旋转转子轴系一般采用成熟的一端固定一端游动的滚动轴承支承结构，轴承材料为9Cr18，为保证轴系的预载力系热稳定性，轴承座套的材料也选用9Cr18。而重量是航天航空产品的一项主要指标，一般选用比强度和比模量较高的轻金属材料如铝合金作为轴承座套的支承壳体。由于钢、铝材料线膨胀系数的差异，轴系与支承壳体之间一般也设计为一端固定支撑一端游动的轴向滑动进行温度补偿的结构形式。
单框架控制力矩陀螺内框架组件是一种典型的大惯量大跨距支承的高速转子***，采用一端固定一端游动的滚动轴承支承结构，轴系内部的游动采用轴承外圈与支承座套成间隙配合的方法，轴系与支承壳体的游动采用轴承座套与支承壳体成间隙配合的方法。美国4750Nms控制力矩陀螺内框架组件和国内研制的100Nms单框架控制力矩陀螺均采用这种方法进行温度补偿。
高速转子轴系由于存在游动端轴承外圈与支承座套间隙配合可以轴向滑动，使得轴系的刚度较小，抵抗外界扰动的能力较低，抗力学环境能力差。轴系与支承壳体设计为一端固定支撑一端游动的轴向滑动进行温度补偿的结构形式，但径向配合仍存在热匹配的问题，温度高时径向间隙增加大将导致轴系运转精度下降及振动的增加，温度低时径向间隙减小将导致轴向滑动的小位移滑动不畅甚至卡死，同时由于钢和铝材料硬度相差较远，轴向温度补偿的轴向的往复运动可能导致磨损过大，导致轴向滑动的小位移滑动不畅甚至卡死，造成整机失效。同时，单框架控制力矩陀螺内框架组件的高速转子旋转轴与框架轴的正交垂直度要求较高，加工周期和费用较高，废品率也较高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套，该衬套使内框架组件高速轴系形成了稳定的预载力系，提高了较大温度范围大跨距轴系游动端温度补偿的可靠性，增大了轴系的刚度，提高了轴系抗力学环境的能力。
实现本实用新型目的的技术方案：一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套，所述的支撑衬套为空心圆柱体，空心圆柱体底部设有空心圆柱体凸台。
所述的空心圆柱体凸台的轴向均匀设有若干个螺孔。
所述的空心圆柱体上部沿其周向设有环形凹槽。
本实用新型的有益技术效果在于：在单框架控制力矩陀螺内框架组件壳体与轴承座套之间设置本实用新型的支撑衬套，即将单框架控制力矩陀螺内框架组件温度补偿的滑动位置由轴承外圈与轴承座套之间转移到框架支撑衬套与轴承座套之间，使内框架高速轴系形成了稳定的预载力系，提高了较大温度范围大跨距轴系游动端温度补偿的可靠性，也增大了轴系的刚度，提高了轴系抗力学环境的能力。框架支撑衬套与框架壳体采用相同的材料，有良好的热匹配性，在空间环境变化的过程中有稳定的间隙配合，提高了配合精度，提高了产品的性能和稳定性。框架支撑衬套与框架壳体采用相同的材料，减少了由于轴承座套与框架壳体材料硬度较大差异造成的轴向游动产生的磨损。将结构复杂、加工周期长、成本较高的框架壳体的支撑孔的精度要求转移到框架支撑衬套上来，同时框架支撑衬套可更换，大大提高了框架壳体的合格率。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套的主视图；
图2为图1的俯视图；
图3为本实用新型所提供的支撑衬套的应用示意图。
图中：1.空心圆柱体；2.凸台；3.螺孔；4.凹槽；5.支撑衬套；6.框架壳体；7.高速轴系；8.高速轴系固紧端；9.高速轴系游动端；10.螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1和图2所示，一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套，所述的支撑衬套5为空心圆柱体1，空心圆柱体1底部设有空心圆柱体凸台2，空心圆柱体凸台2的轴向均匀设有六个螺孔3，螺孔3的个数可以为任意多个。空心圆柱体1上部沿其周向设有环形凹槽4。
将本实用新型所述的一个支撑衬套5通过热装的方式镶入框架壳体6与高速轴系固紧端8之间，另一个支撑衬套5通过热装的方式镶入框架壳体6与高速轴系游动端9之间，并且两个支撑衬套5通过螺钉10与框架壳体6固定。通过研磨框架支撑衬套5的内圆柱面，满足其与高速轴系7配合的尺寸精度、框架壳体6的高速轴H矢量与框架轴与框架轴ω的正交垂直度要求。在高低温环境下，高速轴系游动端9沿着高速转子H矢量轴在框架支撑衬套5以极低摩擦系数和磨损的滑动进行温度补偿。
本实用新型所述的支撑衬套应用于单框架控制力矩陀螺通过地面温度循环试验温度环境(-40℃～+50℃)、热真空试验工作温度环境(-15℃～+50℃)和力学环境试验的考核，均满足使用要求。
Claims (3)
1.一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套，其特征在于：所述的支撑衬套为空心圆柱体(1)，空心圆柱体(1)底部设有空心圆柱体凸台(2)。
2.根据权利要求1所述的一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套，其特征在于：所述的空心圆柱体凸台(2)的轴向均匀设有若干个螺孔(3)。
3.根据权利要求1或2所述的一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套，其特征在于：所述的空心圆柱体(1)上部沿其周向设有环形凹槽(4)。
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| CN2010201543835U CN201636216U (zh) | 2010-04-09 | 2010-04-09 | 一种控制力矩陀螺内框架组件支撑衬套 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106123882A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 陕西宝成航空仪表有限责任公司 | 用于鱼雷的整体式陀螺薄壁框架结构 |
| CN106556385A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-05 | 北京控制工程研究所 | 一种新型控制力矩陀螺框架组件结构 |
| CN107600459A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-01-19 | 上海宇航***工程研究所 | 一种可在轨更换的滚动支撑组件 |
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2010
- 2010-04-09 CN CN2010201543835U patent/CN201636216U/zh not_active Expired - Lifetime
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