[实用新型]一种速率陀螺扭杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种力矩平衡元件，尤其涉及一种扭转力矩平衡元件。

背景技术

速率陀螺扭杆是速率陀螺的关键元件，既是力矩平衡元件，又是浮子组件的支承元件之一。系统对扭杆的性能要求是径向刚度大、强度高、扭转刚度稳定、弹性滞后小。目前国内速率陀螺扭杆考虑到加工方便，一般选用圆柱型扭杆，具体结构图见图1。在截面直径和抗扭强度一定时，圆柱形截面形状的扭杆的抗弯强度低、抗过载能力弱、过载情况下参数不稳定，无法保证速率陀螺的精度要求。

发明内容

本实用新型目的是提供一种速率陀螺扭杆，其解决了背景技术圆柱形截面形状扭杆的抗弯强度低、抗过载能力弱、过载情况下参数不稳定的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种速率陀螺扭杆，包括第一工作轴1，第二工作轴3以及设置在第一工作轴1和第二工作轴3之间的扭转工作轴2，其特殊之处是，所述扭转工作轴2上均布有N个轴向月牙槽4，所述槽数N的取值范围为：3≤N≤6；所述每个月牙槽4由两个相交角度为360°/N的圆弧面5相交组成。

上述月牙槽的较佳槽数N＝4。

上述月牙槽的最佳槽数N＝6。

本实用新型具有如下优点：

1、物理性能符合系统要求、参数稳定。本实用新型速率陀螺扭杆采用在扭转工作轴上设置三到六个月牙槽来形成三到六个轴向分布、圆周均布、大小相等的扭转工作筋，所以本实用新型速率陀螺扭杆的弹性滞后小；另外，由于扭转工作筋的厚度由中心向两端厚度变大，深度变小，机械应力小，所以在相同的抗扭强度高和过载情况下本实用新型速率陀螺扭杆的抗弯刚度好。

2、加工简单。本实用新型的月牙槽(扭转工作筋)的加工十分简单，只需要根据槽数N计算出铣刀的刀尖夹角360°/N，再计算出加工深度，即可铣加工出相应的月牙槽，形成相应的扭转工作筋。

附图说明

图1为现有速率陀螺扭杆的结构示意图；

图2为本实用新型速率陀螺扭杆的结构示意图；

其中：1-第一工作轴，2-扭转工作轴，3-第二工作轴，4-月牙槽，5-圆弧面，6-扭转工作筋。

具体实施方式

本实用新型速率陀螺扭杆的月牙槽的槽数N＝4时的具体结构示意图见图2，其包括第一工作轴1、扭转工作轴2和第二工作轴3，第一工作轴1和第二工作轴3分别与浮子组件和壳体连接，扭转工作轴2设置在在第一工作轴1和第二工作轴3之间，扭转工作轴2上圆周均布有四个轴向分布、大小相等的月牙槽4，每个月牙槽4均由两个大小相等、相交角度为90°、半径为R的圆弧面5相交组成，则扭转工作轴2上相应形成被四个月牙槽分隔开的四个圆周均布、大小相等、轴向分布的扭转工作筋6，扭转工作筋6的筋厚从扭转工作轴2的中间向轴两端部变厚，见图2中A-A剖视图和B-B剖视图，从这两幅剖视图中也可以看出四个扭转工作筋的截面形状为“十”字形，扭转工作筋6的深度从扭转工作轴2的中间向轴两端部变小直至为零，见图2中C-C旋转剖视图。

当月牙槽的槽数N＝3时，每个月牙槽由两个大小相等、相交角度为120°的圆弧面相交组成，形成三个扭转工作筋，该三个扭转工作筋的截面形状为“Y”字形；当月牙槽的槽数N＝5时，每个月牙槽由两个大小相等、相交角度为72°的圆弧面相交组成，形成五个扭转工作筋，该五个扭转工作筋的截面形状为“☆”图形；当月牙槽的槽数N＝6时，每个月牙槽由两个大小相等、相交角度为60°的圆弧面相交组成，形成六个扭转工作筋，该六个扭转工作筋的截面形状为“*”图形。

本实用新型原理：

本实用新型将速率陀螺扭杆的扭转工作轴的截面由圆形改为十字筋形状或类似形状，通过精确设计筋厚度和筋形面角度，大大提高扭杆的抗弯强度，保证扭杆所需要的精度和参数。