專利名稱：一種陀螺敏感元件獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于減振控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航天用陀螺敏感元件獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
航天用陀螺敏感元件，主要用于測(cè)量載體的角速度，用于載體姿態(tài)、導(dǎo)航和控制回路解算，實(shí)現(xiàn)載體的姿態(tài)穩(wěn)定和制導(dǎo)飛行。載體運(yùn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)顛簸劇烈、沖擊大、溫度變化大， 而陀螺敏感元件較敏感，且抗振和抗沖擊能力弱，為使陀螺敏感元件在惡劣環(huán)境中正常工作，因此對(duì)陀螺敏感元件的減振設(shè)計(jì)尤為重要?，F(xiàn)有減振技術(shù)基本上采用將陀螺敏感元件以直插方式焊接在電路板上，采用整體減振的方式。然而，試驗(yàn)證明此種減振方式并不理想，甚至焊接過(guò)程中產(chǎn)生的焊接應(yīng)力都會(huì)影響陀螺敏感元件的性能，使陀螺敏感元件的輸出不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)零位偏移、零位穩(wěn)定性差等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能減小陀螺敏感元件振動(dòng)、消除焊接應(yīng)力的獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種陀螺敏感元件獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)，包括減振單元、外框和內(nèi)框；所述內(nèi)框?yàn)樯舷聝蛇厼橹边叀蓚€(gè)側(cè)邊為M形的方框；陀螺敏感元件位于內(nèi)框內(nèi)， 與內(nèi)框上下兩個(gè)直邊以及兩個(gè)M形側(cè)邊中部突出的凸臺(tái)連接；外框和內(nèi)框的兩個(gè)M形側(cè)邊接觸位置有減振單元。所述外框與內(nèi)框兩個(gè)M形側(cè)邊的對(duì)應(yīng)接觸位置為四個(gè)倒直角。所述減振單元的材料為非金屬硅橡膠。所述陀螺敏感元件與內(nèi)框上下兩個(gè)直邊以及兩個(gè)M形側(cè)邊中部突出的凸臺(tái)通過(guò)環(huán)氧膠粘接并固化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于1.本發(fā)明的獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)，通過(guò)內(nèi)框、外框和減振單元結(jié)合的方式，將陀螺敏感元件懸浮于結(jié)構(gòu)件上，在保證陀螺敏感元件性能的基礎(chǔ)上，能經(jīng)受沖擊、振動(dòng)等力學(xué)環(huán)境條件的考驗(yàn)。2.本發(fā)明減振結(jié)構(gòu)中的內(nèi)框形狀采用對(duì)稱M型結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)使外界傳遞到陀螺敏感元件的應(yīng)力均勻分布，無(wú)應(yīng)力集中。3.本發(fā)明減振結(jié)構(gòu)中的減振單元采用非金屬硅橡膠材料，加強(qiáng)了減振結(jié)構(gòu)對(duì)陀螺敏感元件的減振效果。4.本發(fā)明將外框與內(nèi)框兩個(gè)M形側(cè)邊的對(duì)應(yīng)接觸位置設(shè)計(jì)為四個(gè)倒直角，保證了外框與內(nèi)框兩個(gè)M形側(cè)邊的穩(wěn)定接觸，有效提高了減振效果。


圖1為本發(fā)明的示意圖；圖2為本發(fā)明的外框的俯視圖；圖3為本發(fā)明的內(nèi)框的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)施例中，以外形為長(zhǎng)方形、質(zhì)量為3. Sg的陀螺敏感元件為例。如圖1所示，本發(fā)明的減振結(jié)構(gòu)，包括減振單元1、外框2和內(nèi)框3。外框2由螺釘剛性連接在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件基體上，作為獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)的基座，不僅要求安裝牢固，同時(shí)也有安裝參考基準(zhǔn)的功能，對(duì)產(chǎn)品的安裝不平行度和交叉耦合等性能指標(biāo)起到調(diào)節(jié)作用。內(nèi)框3為上下兩邊為直邊、兩個(gè)側(cè)邊為M形的方框。陀螺敏感元件4位于內(nèi)框3 內(nèi)，通過(guò)環(huán)氧膠與內(nèi)框3上下兩個(gè)直邊以及兩個(gè)M形側(cè)邊中部突出的凸臺(tái)31粘接，粘接后固化。外框2和內(nèi)框3的兩個(gè)M形側(cè)邊接觸位置有減振單元1，用來(lái)減小或隔離外部輸入激勵(lì)對(duì)陀螺敏感元件4的干擾。外框2和內(nèi)框3的材料為不銹鋼材料。外框2與內(nèi)框3兩個(gè)M形側(cè)邊的對(duì)應(yīng)接觸位置為四個(gè)倒直角。本發(fā)明的減振單元1的材料為非金屬硅橡膠。當(dāng)產(chǎn)品受到外界環(huán)境的振動(dòng)、沖擊等干擾，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件基體與外框2是剛性連接， 理想狀態(tài)下外界擾動(dòng)會(huì)無(wú)衰減的傳遞到外框2上，當(dāng)干擾由外框2到內(nèi)框3時(shí)，中間的硅橡膠減振單元1相當(dāng)于橡膠隔振器，將傳遞到外框2上的振動(dòng)、沖擊等干擾衰減，從而達(dá)到減振、隔振的目的。對(duì)本實(shí)施例的減振結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃頻試驗(yàn)驗(yàn)證掃頻的響應(yīng)頻率為469HZ，基本與仿真結(jié)果相同；進(jìn)行了(-40 +60) °C高低溫循環(huán)試驗(yàn)，結(jié)果證明陀螺的零位穩(wěn)定性和重復(fù)性得到了極大地改善；進(jìn)行了總均方根值為6. 06g的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)，陀螺敏感元件零位無(wú)漂移；沖擊試驗(yàn)陀螺敏感元件輸出正常，驗(yàn)證了本發(fā)明具有抗沖擊的特性，適應(yīng)了航天發(fā)展的需求。利用ANSYS軟件對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果。分析表明，本實(shí)施例的減振結(jié)構(gòu)在受到外界激勵(lì)時(shí)，應(yīng)力集中小、分布均勻。最大應(yīng)力不到不銹鋼材料許用應(yīng)力的1 %。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明所作的詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施僅限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，對(duì)本發(fā)明的各組成部件、位置關(guān)系及連接方式在不改變其功能的情況下，進(jìn)行的等效變換或替代，也落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明未公開(kāi)的技術(shù)屬本領(lǐng)域公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種陀螺敏感元件獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)，其特征在于包括減振單元(1)、外框(2)和內(nèi)框 (3)；所述內(nèi)框C3)為上下兩邊為直邊、兩個(gè)側(cè)邊為M形的方框；陀螺敏感元件(4)位于內(nèi)框 (3)內(nèi)，與內(nèi)框(3)上下兩個(gè)直邊以及兩個(gè)M形側(cè)邊中部突出的凸臺(tái)(31)連接；外框⑵和內(nèi)框(3)的兩個(gè)M形側(cè)邊接觸位置有減振單元(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種陀螺敏感元件獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外框(2)與內(nèi)框⑶兩個(gè)M形側(cè)邊的對(duì)應(yīng)接觸位置為四個(gè)倒直角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種陀螺敏感元件獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)，其特征在于所述減振單元(1) 的材料為非金屬硅橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種陀螺敏感元件獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)，其特征在于所述陀螺敏感元件(4)與內(nèi)框C3)上下兩個(gè)直邊以及兩個(gè)M形側(cè)邊中部突出的凸臺(tái)(31)通過(guò)環(huán)氧膠粘接并固化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種陀螺敏感元件獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)，包括減振單元(1)、外框(2)和內(nèi)框(3)；內(nèi)框(3)為上下兩邊為直邊、兩個(gè)側(cè)邊為M形的方框；陀螺敏感元件(4)位于內(nèi)框(3)內(nèi)，與內(nèi)框(3)上下兩個(gè)直邊以及兩個(gè)M形側(cè)邊中部突出的凸臺(tái)(31)連接；外框(2)和內(nèi)框(3)的兩個(gè)M形側(cè)邊接觸位置有減振單元(1)。本發(fā)明的獨(dú)立減振結(jié)構(gòu)，通過(guò)內(nèi)框、外框和減振單元結(jié)合的方式，將陀螺敏感元件懸浮于結(jié)構(gòu)件上，在保證陀螺敏感元件性能的基礎(chǔ)上，能經(jīng)受沖擊、振動(dòng)等力學(xué)環(huán)境條件的考驗(yàn)。同時(shí)，本發(fā)明的內(nèi)框形狀采用對(duì)稱M型結(jié)構(gòu)，使外界傳遞到陀螺敏感元件的應(yīng)力均勻分布，無(wú)應(yīng)力集中。
文檔編號(hào)G01C19/00GK102538772SQ201110460900
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉爾靜, 劉海濤, 汪守利, 滕綱 申請(qǐng)人:北京遙測(cè)技術(shù)研究所, 航天長(zhǎng)征火箭技術(shù)有限公司