專(zhuān)利名稱(chēng)：高速轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子的控制力矩陀螺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軸承技術(shù)領(lǐng)域，尤其是ー種高速轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子的控制カ矩陀螺。
背景技術(shù)：
控制カ矩陀螺是航天領(lǐng)域的姿態(tài)控制系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而高速轉(zhuǎn)子是控制力矩陀螺的核心旋轉(zhuǎn)部件。高速轉(zhuǎn)子殼體及設(shè)于殼體內(nèi)的輪體，其中輪體在工作時(shí)通過(guò)ー對(duì)角接觸球軸承作為旋轉(zhuǎn)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于高速轉(zhuǎn)子的殼體上，并通過(guò)通過(guò)加載環(huán)及固定裝配于所述殼體上的軸承壓蓋對(duì)兩角接觸球軸承施加軸向定位預(yù)載，從而保證高速轉(zhuǎn)子的軸系具有適宜剛度，進(jìn)而保證高速轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。其中所述輪體由于需要在工作時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，因此其材料要求較為嚴(yán)格，這就使得輪體與高速轉(zhuǎn)子的殼體的材料線(xiàn)膨脹系 數(shù)產(chǎn)生差異。然而，高速轉(zhuǎn)子的工作環(huán)境一般都有溫差，這則無(wú)法避免的使得輪體及殼體均產(chǎn)生熱脹冷縮，而由于材質(zhì)的差異，輪體和殼體之間的線(xiàn)膨脹值不等，所述的軸承壓蓋又是固定裝配于所述殼體上的，因此工作過(guò)程中，從低溫、常溫到高溫，由溫度的變化引起的輪體和殼體之間的不同漲縮量將導(dǎo)致軸承的預(yù)載發(fā)生變化，引起軸承動(dòng)態(tài)摩擦カ矩的波動(dòng)和不穩(wěn)定，不利于軸承的正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致軸承的失效，從而造成控制カ矩陀螺高速轉(zhuǎn)子及控制カ矩陀螺的失效；因此目前的控制カ矩陀螺適用的溫度范圍較窄，在ー些溫差較大的環(huán)境中則無(wú)法適用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供ー種高速轉(zhuǎn)子，以解決現(xiàn)有的控制カ矩陀螺的高速轉(zhuǎn)子適用的溫度范圍窄的問(wèn)題；同時(shí)本實(shí)用新型的目的還在于提供使用上述高速轉(zhuǎn)子的控制カ矩陀螺。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的高速轉(zhuǎn)子采用以下技術(shù)方案ー種高速轉(zhuǎn)子，包括殼體及設(shè)于所述殼體內(nèi)的輪體，所述輪體通過(guò)設(shè)于其軸向兩側(cè)的支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所述殼體上，所述支撐臂通過(guò)對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)配合，兩角接觸球軸承的軸向外側(cè)處分別設(shè)有頂緊其外圈的軸承壓蓋，輪體上同軸間隙穿設(shè)有拉桿，所述兩軸承壓蓋分別固定裝配于所述拉桿的對(duì)應(yīng)端且二者中的一個(gè)與殼體固定配合，另ー個(gè)在拉桿熱脹冷縮時(shí)沿輪體的軸向與殼體導(dǎo)向活動(dòng)配合。所述兩軸承壓蓋分別與對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承之間隔設(shè)有加載環(huán)及碟形彈簧并通過(guò)對(duì)應(yīng)的加載環(huán)及碟形彈簧頂緊對(duì)應(yīng)角接觸球軸承的外圏。所述兩軸承壓蓋分別通過(guò)設(shè)于所述拉桿對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面及鎖緊螺母固定裝配于拉桿上，軸承壓蓋的內(nèi)側(cè)面與拉桿對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面限位配合，軸承壓蓋的外側(cè)面與對(duì)應(yīng)的鎖緊螺母限位配合。本實(shí)用新型的控制カ矩陀螺采用以下技術(shù)方案一種控制力矩陀螺，包括外框及轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所述外框內(nèi)的高速轉(zhuǎn)子，所述高速轉(zhuǎn)子包括殼體及設(shè)于所述殼體內(nèi)的輪體，所述輪體通過(guò)設(shè)于其軸向兩側(cè)的支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所述殼體上，所述支撐臂通過(guò)對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)配合，兩角接觸球軸承的軸向外側(cè)處分別設(shè)有頂緊其外圈的軸承壓蓋，輪體上同軸間隙穿設(shè)有拉桿，所述兩軸承壓蓋分別固定裝配于所述拉桿的對(duì)應(yīng)端且ニ者中的一個(gè)與殼體固定配合，另ー個(gè)在拉桿熱脹冷縮時(shí)沿輪體的軸向與殼體導(dǎo)向活動(dòng)配
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ロ O所述兩軸承壓蓋分別與對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承之間隔設(shè)有加載環(huán)及碟形彈簧并通過(guò)對(duì)應(yīng)的加載環(huán)及碟形彈簧頂緊對(duì)應(yīng)角接觸球軸承的外圏。所述兩軸承壓蓋分別通過(guò)設(shè)于所述拉桿對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面及鎖緊螺母固定裝配于 拉桿上，軸承壓蓋的內(nèi)側(cè)面與拉桿對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面限位配合，軸承壓蓋的外側(cè)面與對(duì)應(yīng)的鎖緊螺母限位配合。由于本實(shí)用新型的高速轉(zhuǎn)子將其兩軸承壓蓋分別固定裝配于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)于輪體上的拉桿兩端且兩軸承壓蓋中的一個(gè)與殼體固定配合，另ー個(gè)沿輪體的軸向與殼體導(dǎo)向活動(dòng)配合；因此，在控制カ矩陀螺的工作環(huán)境溫度升高或下降時(shí)，與殼體導(dǎo)向配合的壓蓋可通過(guò)相對(duì)于殼體的活動(dòng)來(lái)補(bǔ)償殼體與輪體之間的線(xiàn)膨脹值差，從而可保證兩角接觸球軸承的預(yù)載荷的穩(wěn)定，進(jìn)而可使得控制カ矩陀螺可適用于溫差范圍相對(duì)較大的工作環(huán)境中，解決了現(xiàn)有的控制カ矩陀螺的高速轉(zhuǎn)子適用的溫度范圍窄的問(wèn)題。

圖I是高速轉(zhuǎn)子的實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是控制力矩陀螺的實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中的高速轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
高速轉(zhuǎn)子的實(shí)施例1，如圖I所示，具有殼體1，殼體I于相對(duì)的兩側(cè)分別裝配有軸承座，兩軸承座分別由法蘭連接于殼體上的外筒2-1及同軸固定裝配于外筒2-1內(nèi)的芯筒2-2構(gòu)成，各個(gè)軸承座的芯筒2-2的外端均與其外筒外端的內(nèi)翻沿螺栓連接；兩軸承座分別于外端處設(shè)有軸承壓蓋3，于內(nèi)部裝配有角接觸球軸承4，位于兩軸承座內(nèi)的兩角接觸球軸承4相對(duì)設(shè)置，兩角接觸球軸承4各自的外圈分別通過(guò)設(shè)于其與對(duì)應(yīng)的軸承壓蓋之間的加載環(huán)5和碟形彈簧10頂緊，從而使得兩角接觸軸承4上各自具有一定的預(yù)加載力，該預(yù)加載カ的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)軸承壓蓋3的位置來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)定；殼體I內(nèi)設(shè)有輪體6，輪體6以?xún)山墙佑|球軸承4為支撐轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于殼體I上，具體地說(shuō)，輪體6的軸向兩側(cè)分別設(shè)有筒狀支撐臂，輪體6通過(guò)其支撐臂與對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承的內(nèi)圈止旋配合，角接觸球軸承4的內(nèi)端與輪體的支撐臂之間設(shè)有軸承擋圈7 ;輪體6上同軸穿設(shè)有拉桿8，拉桿8穿過(guò)輪體6的軸向兩端且與輪體6轉(zhuǎn)動(dòng)配合，拉桿8的兩端分別穿過(guò)對(duì)應(yīng)的軸承壓蓋并通過(guò)設(shè)于其對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面與對(duì)應(yīng)的軸承壓蓋的內(nèi)側(cè)面擋止配合，拉桿8的兩端均設(shè)有外螺紋段，兩軸承壓蓋3分別通過(guò)螺紋裝配于拉桿的螺紋段上的對(duì)應(yīng)的鎖緊螺母9固定于拉桿上，兩軸承壓蓋中的一個(gè)通過(guò)對(duì)應(yīng)的軸承座固定裝配于殼體上，另ー個(gè)的外周面沿輪體的軸向與對(duì)應(yīng)的軸承座的內(nèi)壁面滑動(dòng)配合，從而實(shí)現(xiàn)了該軸承壓蓋與殼體在輪體軸向上的導(dǎo)向活動(dòng)配合。使用過(guò)程中，當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度變化時(shí)，輪體及拉桿均發(fā)生熱脹冷縮，由于所述的兩軸承壓蓋中的一個(gè)與殼體之間在輪體軸向上導(dǎo)向活動(dòng)配合，因此即使殼體材料與輪體及拉桿材料的熱膨脹系數(shù)不同，殼體的線(xiàn)膨脹值與輪體及拉桿的線(xiàn)膨脹值不同，活動(dòng)裝配于殼體上的軸承壓蓋也可通過(guò)相對(duì)殼體的活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輪體的軸向膨脹量的補(bǔ)償，從而保持兩角接觸球軸承上的預(yù)加載力的穩(wěn)定，使得控制カ矩陀螺的高速轉(zhuǎn)子適用的溫度范圍更大?？刂匹赝勇莸膶?shí)施例1，如圖2-3所示，具有外框101及轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于外框101內(nèi)的高速轉(zhuǎn)子102，高速轉(zhuǎn)子102具有殼體11，殼體11于相對(duì)的兩側(cè)分別裝配有軸承座，兩軸承座分別由法蘭連接于殼體上的外筒12-1及同軸固定裝配于外筒12-1內(nèi)的芯筒12-2構(gòu)成，各個(gè)軸承座的芯筒12-2的外端均與其外筒外端的內(nèi)翻沿螺栓連接；兩軸承座分別于外端處設(shè)有軸承壓蓋13，于內(nèi)部裝配有角接觸球軸承14，位于兩軸承座內(nèi)的兩角接觸球軸承14相對(duì)設(shè)置，兩角接觸球軸承14各自的外圈分別通過(guò)設(shè)于其與對(duì)應(yīng)的軸承壓蓋之間的加載環(huán)15和碟形彈簧110頂緊，從而使得兩角接觸軸承14上各自具有一定的預(yù)加載力，該預(yù)加載カ的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)軸承壓蓋13的位置來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)定；殼體11內(nèi)設(shè)有輪體16，輪體16以?xún)山墙佑|球軸承14為支撐轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于殼體11上，具體地說(shuō)，輪體16的軸向兩側(cè)分別設(shè)有筒狀支撐臂，輪體16通過(guò)其支撐臂與對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承的內(nèi)圈止旋配合，角接觸球軸 承14的內(nèi)端與輪體的支撐臂之間設(shè)有軸承擋圈17 ;輪體16上同軸穿設(shè)有拉桿18，拉桿18穿過(guò)輪體16的軸向兩端且與輪體16轉(zhuǎn)動(dòng)配合，拉桿18的兩端分別穿過(guò)對(duì)應(yīng)的軸承壓蓋并通過(guò)設(shè)于其對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面與對(duì)應(yīng)的軸承壓蓋的內(nèi)側(cè)面擋止配合，拉桿18的兩端均設(shè)有外螺紋段，兩軸承壓蓋13分別通過(guò)螺紋裝配于拉桿的螺紋段上的對(duì)應(yīng)的鎖緊螺母19固定于拉桿上，兩軸承壓蓋中的一個(gè)通過(guò)對(duì)應(yīng)的軸承座固定裝配于殼體上，另ー個(gè)的外周面沿輪體的軸向與對(duì)應(yīng)的軸承座的內(nèi)壁面滑動(dòng)配合，從而實(shí)現(xiàn)了該軸承壓蓋與殼體在輪體軸向上的導(dǎo)向活動(dòng)配合。使用過(guò)程中，當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度變化時(shí)，輪體及拉桿均發(fā)生熱脹冷縮，由于所述的兩軸承壓蓋中的一個(gè)與殼體之間在輪體軸向上導(dǎo)向活動(dòng)配合，因此即使殼體材料與輪體及拉桿材料的熱膨脹系數(shù)不同，殼體的線(xiàn)膨脹值與輪體及拉桿的線(xiàn)膨脹值不同，活動(dòng)裝配于殼體上的軸承壓蓋也可通過(guò)相對(duì)殼體的活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輪體的軸向膨脹量的補(bǔ)償，從而保持兩角接觸球軸承上的預(yù)加載力的穩(wěn)定，使得控制カ矩陀螺的高速轉(zhuǎn)子適用的溫度范圍更大。
權(quán)利要求1.ー種高速轉(zhuǎn)子，包括殼體及設(shè)于所述殼體內(nèi)的輪體，所述輪體通過(guò)設(shè)于其軸向兩側(cè)的支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所述殼體上，所述支撐臂通過(guò)對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)配合，兩角接觸球軸承的軸向外側(cè)處分別設(shè)有頂緊其外圈的軸承壓蓋，其特征在于，輪體上同軸間隙穿設(shè)有拉桿，所述兩軸承壓蓋分別固定裝配于所述拉桿的對(duì)應(yīng)端且二者中的一個(gè)與殼體固定配合，另ー個(gè)在拉桿熱脹冷縮時(shí)沿輪體的軸向與殼體導(dǎo)向活動(dòng)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述兩軸承壓蓋分別與對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承之間隔設(shè)有加載環(huán)及碟形彈簧并通過(guò)對(duì)應(yīng)的加載環(huán)及碟形彈簧頂緊對(duì)應(yīng)角接觸球軸承的外圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高速轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述兩軸承壓蓋分別通過(guò)設(shè)于所述拉桿對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面及鎖緊螺母固定裝配于拉桿上，軸承壓蓋的內(nèi)側(cè)面與拉桿對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面限位配合，軸承壓蓋的外側(cè)面與對(duì)應(yīng)的鎖緊螺母限位配合。
4.ー種控制カ矩陀螺，包括外框及轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所述外框內(nèi)的高速轉(zhuǎn)子，所述高速轉(zhuǎn)子包括殼體及設(shè)于所述殼體內(nèi)的輪體，所述輪體通過(guò)設(shè)于其軸向兩側(cè)的支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所述殼體上，所述支撐臂通過(guò)對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)配合，兩角接觸球軸承的軸向外側(cè)處分別設(shè)有頂緊其外圈的軸承壓蓋，其特征在于，輪體上同軸間隙穿設(shè)有拉桿，所述兩軸承壓蓋分別固定裝配于所述拉桿的對(duì)應(yīng)端且二者中的一個(gè)與殼體固定配合，另ー個(gè)在拉桿熱脹冷縮時(shí)沿輪體的軸向與殼體導(dǎo)向活動(dòng)配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制力矩陀螺，其特征在于，所述兩軸承壓蓋分別與對(duì)應(yīng)的角接觸球軸承之間隔設(shè)有加載環(huán)及碟形彈簧并通過(guò)對(duì)應(yīng)的加載環(huán)及碟形彈簧頂緊對(duì)應(yīng)角接觸球軸承的外圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制力矩陀螺，其特征在于，所述兩軸承壓蓋分別通過(guò)設(shè)于所述拉桿對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面及鎖緊螺母固定裝配于拉桿上，軸承壓蓋的內(nèi)側(cè)面與拉桿對(duì)應(yīng)端的臺(tái)階面限位配合，軸承壓蓋的外側(cè)面與對(duì)應(yīng)的鎖緊螺母限位配合。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種高速轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子的控制力矩陀螺，高速轉(zhuǎn)子包括殼體及設(shè)于殼體內(nèi)的輪體，輪體以相對(duì)設(shè)置的兩角接觸球軸承為支撐轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于殼體上，兩角接觸球軸承的軸向外側(cè)處分別設(shè)有軸承壓蓋，輪體上同軸轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)有拉桿，兩軸承壓蓋分別固定裝配于所述拉桿的對(duì)應(yīng)端且二者中的一個(gè)與殼體固定配合，另一個(gè)沿輪體的軸向與殼體導(dǎo)向活動(dòng)配合；在控制力矩陀螺的工作環(huán)境溫度升高或下降時(shí)，與殼體導(dǎo)向配合的壓蓋可通過(guò)相對(duì)于殼體的活動(dòng)來(lái)補(bǔ)償殼體與輪體之間的線(xiàn)膨脹值差，從而可保證兩角接觸球軸承的預(yù)載荷的穩(wěn)定，進(jìn)而可使得控制力矩陀螺可適用于溫差范圍相對(duì)較大的工作環(huán)境中，解決了現(xiàn)有的控制力矩陀螺的高速轉(zhuǎn)子適用的溫度范圍窄的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01C19/06GK202403705SQ201220001119
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者姜維, 尚修鑫, 楊虎, 郭向東, 靳國(guó)棟, 高飛 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司