[发明专利]一种微纳卫星用控制力矩陀螺框架转子组件

说明书

本发明一种微纳卫星用控制力矩陀螺框架转子组件，包括：旋转质量本体、第一角接触球轴承、第二角接触球轴承、第一轴承压盖、第二轴承压盖、预紧螺钉、框架、高速电机转子和高速电机定子；旋转质量本体、第一角接触球轴承、第二角接触球轴承、第一轴承压盖、第二轴承压盖和框架构成一个封闭力系，预紧螺钉通过轴承压盖对封闭力系施加预紧力。本发明的控制力矩陀螺框架转子组件减少了部件数量及联接环节，节省了组件的整体重量，同时减小风阻影响，缩短旋转质量本体到达标称转速的时间，实现控制力矩陀螺快速对外输出力矩的功能，解决了微纳卫星实现快速、大范围的姿态机动问题。

技术领域

本发明涉及一种微纳卫星用控制力矩陀螺框架转子组件，属于微纳卫星用控制力矩陀螺技术领域。

背景技术

目前常用的控制力矩陀螺的结构类型有两类：普通陀螺式结构和悬臂式结构。大中型控制力陀螺主要采用普通陀螺式结构，悬臂式结构主要应用于中小型控制力矩陀螺。

普通陀螺式结构具有抗力学环境能力强、适于实现框架无限转角功能的优点，但结构尺寸稍大。悬臂式结构具有结构紧凑、体积小、重量轻的优势，但抗力学环境性能稍差。由于悬臂式结构形式需要设置较大框架轴系以支撑旋转质量本体，因此不适用于微纳卫星用控制力矩陀螺。

发明内容

本发明解决的技术问题：克服上述现有技术的不足，本发明提供一种微纳卫星用控制力矩陀螺框架转子组件，在不设置供油系统的情况下，实现轴承2年的空间环境润滑寿命，本发明的一种微纳卫星用控制力矩陀螺框架转子组件能使整星实现快速、大范围的姿态机动。

本发明解决的技术方案为：一种微纳卫星用控制力矩陀螺框架转子组件，包括：旋转质量本体(1)、第一角接触球轴承(2)、第二角接触球轴承(6)、第一轴承压盖(3)、第二轴承压盖(5)、预紧螺钉(4)、框架(7)、高速电机转子(8)和高速电机定子(9)；

旋转质量本体(1)，包括：轮缘和轮辐、中心转轴；中心转轴通过沿周向分布的轮辐与轮缘内侧相连，轮缘和中心转轴同轴；

轮缘，包括外层轮缘和内层轮缘；外层轮缘和内层轮缘均为同轴的中空圆柱；外层轮缘和内层轮缘之间形成高速电机转子(8)安装空间；

框架(7)，包括：U字型支架(71)、第一轴承安装座(72)、连接梁(73)、电机定子安装支架(74)和第二轴承安装座(75)；

U字型支架(71)一端设有第一轴承安装座(72)，第一轴承安装座(72)通过连接梁(73)与电机定子安装支架(74)连接；

U字型支架另一端设有第二轴承安装座(75)；

旋转质量本体(1)的中心转轴一端通过第一角接触球轴承(2)与第一轴承安装座(72)连接；旋转质量本体(1)的中心转轴另一端通过第二角接触球轴承(6)与第二轴承安装座(75)连接；

第一轴承压盖(3)一侧中心具有柱形凸台，与第一角接触球轴承(2)的外圈接触，第一轴承压盖(3)一侧的边缘通过预紧螺钉(4)与第一轴承安装座(72)连接，实现对第一角接触球轴承(2)预紧功能；

第二轴承压盖(5)一侧中心具有柱形凸台，与第二角接触球轴承(6)的外圈接触，第二轴承压盖(5)一侧的边缘通过预紧螺钉(4)与第二轴承安装座(75)连接，实现对第二角接触球轴承(6)预紧功能；

高速电机转子(8)安装空间内能够安装高速电机转子(8)，高速电机转子(8)为金属环；

高速电机定子(9)安装在电机定子安装支架(74)上；电机定子安装支架(74)与高速电机定子(9)和高速电机转子(8)同轴。