專利名稱：一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種滾動軸承支撐襯套，具體涉及一種應用于航天航空單框架控 制力矩陀螺內(nèi)框架組件的支撐襯套。
背景技術(shù)：
在航天航空實際應用的各種環(huán)境中，需要一些大慣量的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生所 需必要的角動量，滿足飛行器等各種功能性需要。大慣量的高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸系一般采用成 熟的一端固定一端游動的滾動軸承支承結(jié)構(gòu)，軸承材料為9Crl8，為保證軸系的預載力系熱 穩(wěn)定性，軸承座套的材料也選用9Crl8。而重量是航天航空產(chǎn)品的一項主要指標，一般選用 比強度和比模量較高的輕金屬材料如鋁合金作為軸承座套的支承殼體。由于鋼、鋁材料線 膨脹系數(shù)的差異，軸系與支承殼體之間一般也設計為一端固定支撐一端游動的軸向滑動進 行溫度補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式。單框架控制力矩陀螺內(nèi)框架組件是一種典型的大慣量大跨距支承的高速轉(zhuǎn)子系 統(tǒng)，采用一端固定一端游動的滾動軸承支承結(jié)構(gòu)，軸系內(nèi)部的游動采用軸承外圈與支承座 套成間隙配合的方法，軸系與支承殼體的游動采用軸承座套與支承殼體成間隙配合的方 法。美國4750Nms控制力矩陀螺內(nèi)框架組件和國內(nèi)研制的IOONms單框架控制力矩陀螺均 采用這種方法進行溫度補償。高速轉(zhuǎn)子軸系由于存在游動端軸承外圈與支承座套間隙配合可以軸向滑動，使得 軸系的剛度較小，抵抗外界擾動的能力較低，抗力學環(huán)境能力差。軸系與支承殼體設計為一 端固定支撐一端游動的軸向滑動進行溫度補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，但徑向配合仍存在熱匹配的問 題，溫度高時徑向間隙增加大將導致軸系運轉(zhuǎn)精度下降及振動的增加，溫度低時徑向間隙 減小將導致軸向滑動的小位移滑動不暢甚至卡死，同時由于鋼和鋁材料硬度相差較遠，軸 向溫度補償?shù)妮S向的往復運動可能導致磨損過大，導致軸向滑動的小位移滑動不暢甚至卡 死，造成整機失效。同時，單框架控制力矩陀螺內(nèi)框架組件的高速轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸與框架軸的正 交垂直度要求較高，加工周期和費用較高，廢品率也較高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套，該襯套使內(nèi) 框架組件高速軸系形成了穩(wěn)定的預載力系，提高了較大溫度范圍大跨距軸系游動端溫度補 償?shù)目煽啃?，增大了軸系的剛度，提高了軸系抗力學環(huán)境的能力。實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套，所述 的支撐襯套為空心圓柱體，空心圓柱體底部設有空心圓柱體凸臺。所述的空心圓柱體凸臺的軸向均勻設有若干個螺孔。所述的空心圓柱體上部沿其周向設有環(huán)形凹槽。本實用新型的有益技術(shù)效果在于在單框架控制力矩陀螺內(nèi)框架組件殼體與軸承 座套之間設置本實用新型的支撐襯套，即將單框架控制力矩陀螺內(nèi)框架組件溫度補償?shù)幕瑒游恢糜奢S承外圈與軸承座套之間轉(zhuǎn)移到框架支撐襯套與軸承座套之間，使內(nèi)框架高速軸 系形成了穩(wěn)定的預載力系，提高了較大溫度范圍大跨距軸系游動端溫度補償?shù)目煽啃?，?增大了軸系的剛度，提高了軸系抗力學環(huán)境的能力?？蚣苤我r套與框架殼體采用相同的 材料，有良好的熱匹配性，在空間環(huán)境變化的過程中有穩(wěn)定的間隙配合，提高了配合精度， 提高了產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性?？蚣苤我r套與框架殼體采用相同的材料，減少了由于軸承 座套與框架殼體材料硬度較大差異造成的軸向游動產(chǎn)生的磨損。將結(jié)構(gòu)復雜、加工周期長、 成本較高的框架殼體的支撐孔的精度要求轉(zhuǎn)移到框架支撐襯套上來，同時框架支撐襯套可 更換，大大提高了框架殼體的合格率。

圖1為本實用新型所提供的一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套的主視圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本實用新型所提供的支撐襯套的應用示意圖。圖中1.空心圓柱體；2.凸臺；3.螺孔；4.凹槽；5.支撐襯套；6.框架殼體；7.高 速軸系；8.高速軸系固緊端；9.高速軸系游動端；10.螺釘。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1和圖2所示，一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套，所述的支撐襯套5為 空心圓柱體1，空心圓柱體1底部設有空心圓柱體凸臺2，空心圓柱體凸臺2的軸向均勻設 有六個螺孔3，螺孔3的個數(shù)可以為任意多個?？招膱A柱體1上部沿其周向設有環(huán)形凹槽 4。將本實用新型所述的一個支撐襯套5通過熱裝的方式鑲?cè)肟蚣軞んw6與高速軸系 固緊端8之間，另一個支撐襯套5通過熱裝的方式鑲?cè)肟蚣軞んw6與高速軸系游動端9之 間，并且兩個支撐襯套5通過螺釘10與框架殼體6固定。通過研磨框架支撐襯套5的內(nèi)圓 柱面，滿足其與高速軸系7配合的尺寸精度、框架殼體6的高速軸H矢量與框架軸與框架軸 ω的正交垂直度要求。在高低溫環(huán)境下，高速軸系游動端9沿著高速轉(zhuǎn)子H矢量軸在框架 支撐襯套5以極低摩擦系數(shù)和磨損的滑動進行溫度補償。本實用新型所述的支撐襯套應用于單框架控制力矩陀螺通過地面溫度循環(huán)試驗 溫度環(huán)境(_40°C +50°C)、熱真空試驗工作溫度環(huán)境(_15°C +50°C)和力學環(huán)境試驗的 考核，均滿足使用要求。
權(quán)利要求一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套，其特征在于所述的支撐襯套為空心圓柱體(1)，空心圓柱體(1)底部設有空心圓柱體凸臺(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套，其特征在于所述 的空心圓柱體凸臺(2)的軸向均勻設有若干個螺孔(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套，其特征在于 所述的空心圓柱體(1)上部沿其周向設有環(huán)形凹槽(4)。
專利摘要本實用新型涉及一種滾動軸承支撐襯套，具體涉及一種控制力矩陀螺內(nèi)框架組件支撐襯套，所述的支撐襯套為空心圓柱體，空心圓柱體底部設有空心圓柱體凸臺。本實用新型的襯套使內(nèi)框架組件高速軸系形成了穩(wěn)定的預載力系，提高了較大溫度范圍大跨距軸系游動端溫度補償?shù)目煽啃?，增大了軸系的剛度，提高了軸系抗力學環(huán)境的能力。
文檔編號B64G1/28GK201636216SQ20102015438
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者吳金濤, 孫仲華, 張紹衛(wèi), 徐映霞, 李剛, 高亞楠, 魏大忠 申請人:北京控制工程研究所