专利名称：一种陀螺敏感元件独立减振结构的制作方法
技术领域：
本发明属于减振控制技术领域，特别涉及一种航天用陀螺敏感元件独立减振结构。
背景技术：
航天用陀螺敏感元件，主要用于测量载体的角速度，用于载体姿态、导航和控制回路解算，实现载体的姿态稳定和制导飞行。载体运动时振动颠簸剧烈、冲击大、温度变化大， 而陀螺敏感元件较敏感，且抗振和抗冲击能力弱，为使陀螺敏感元件在恶劣环境中正常工作，因此对陀螺敏感元件的减振设计尤为重要。现有减振技术基本上采用将陀螺敏感元件以直插方式焊接在电路板上，采用整体减振的方式。然而，试验证明此种减振方式并不理想，甚至焊接过程中产生的焊接应力都会影响陀螺敏感元件的性能，使陀螺敏感元件的输出不稳定，甚至出现零位偏移、零位稳定性差等现象。

发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了一种能减小陀螺敏感元件振动、消除焊接应力的独立减振结构。本发明的技术解决方案是一种陀螺敏感元件独立减振结构，包括减振单元、外框和内框；所述内框为上下两边为直边、两个侧边为M形的方框；陀螺敏感元件位于内框内， 与内框上下两个直边以及两个M形侧边中部突出的凸台连接；外框和内框的两个M形侧边接触位置有减振单元。所述外框与内框两个M形侧边的对应接触位置为四个倒直角。所述减振单元的材料为非金属硅橡胶。所述陀螺敏感元件与内框上下两个直边以及两个M形侧边中部突出的凸台通过环氧胶粘接并固化。本发明与现有技术相比的优点在于1.本发明的独立减振结构，通过内框、外框和减振单元结合的方式，将陀螺敏感元件悬浮于结构件上，在保证陀螺敏感元件性能的基础上，能经受冲击、振动等力学环境条件的考验。2.本发明减振结构中的内框形状采用对称M型结构，此种结构使外界传递到陀螺敏感元件的应力均勻分布，无应力集中。3.本发明减振结构中的减振单元采用非金属硅橡胶材料，加强了减振结构对陀螺敏感元件的减振效果。4.本发明将外框与内框两个M形侧边的对应接触位置设计为四个倒直角，保证了外框与内框两个M形侧边的稳定接触，有效提高了减振效果。


图1为本发明的示意图；图2为本发明的外框的俯视图；图3为本发明的内框的俯视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。本实施例中，以外形为长方形、质量为3. Sg的陀螺敏感元件为例。如图1所示，本发明的减振结构，包括减振单元1、外框2和内框3。外框2由螺钉刚性连接在产品结构件基体上，作为独立减振结构的基座，不仅要求安装牢固，同时也有安装参考基准的功能，对产品的安装不平行度和交叉耦合等性能指标起到调节作用。内框3为上下两边为直边、两个侧边为M形的方框。陀螺敏感元件4位于内框3 内，通过环氧胶与内框3上下两个直边以及两个M形侧边中部突出的凸台31粘接，粘接后固化。外框2和内框3的两个M形侧边接触位置有减振单元1，用来减小或隔离外部输入激励对陀螺敏感元件4的干扰。外框2和内框3的材料为不锈钢材料。外框2与内框3两个M形侧边的对应接触位置为四个倒直角。本发明的减振单元1的材料为非金属硅橡胶。当产品受到外界环境的振动、冲击等干扰，产品结构件基体与外框2是刚性连接， 理想状态下外界扰动会无衰减的传递到外框2上，当干扰由外框2到内框3时，中间的硅橡胶减振单元1相当于橡胶隔振器，将传递到外框2上的振动、冲击等干扰衰减，从而达到减振、隔振的目的。对本实施例的减振结构进行扫频试验验证扫频的响应频率为469HZ，基本与仿真结果相同；进行了(-40 +60) °C高低温循环试验，结果证明陀螺的零位稳定性和重复性得到了极大地改善；进行了总均方根值为6. 06g的随机振动试验，陀螺敏感元件零位无漂移；冲击试验陀螺敏感元件输出正常，验证了本发明具有抗冲击的特性，适应了航天发展的需求。利用ANSYS软件对本实施例进行随机振动分析结果。分析表明，本实施例的减振结构在受到外界激励时，应力集中小、分布均勻。最大应力不到不锈钢材料许用应力的1 %。以上内容是结合具体的优选实施案例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，对本发明的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，也落入本发明的保护范围。本发明未公开的技术属本领域公知技术。
权利要求
1.一种陀螺敏感元件独立减振结构，其特征在于包括减振单元(1)、外框(2)和内框 (3)；所述内框C3)为上下两边为直边、两个侧边为M形的方框；陀螺敏感元件(4)位于内框 (3)内，与内框(3)上下两个直边以及两个M形侧边中部突出的凸台(31)连接；外框⑵和内框(3)的两个M形侧边接触位置有减振单元(1)。
2.根据权利要求1的一种陀螺敏感元件独立减振结构，其特征在于所述外框(2)与内框⑶两个M形侧边的对应接触位置为四个倒直角。
3.根据权利要求1的一种陀螺敏感元件独立减振结构，其特征在于所述减振单元(1) 的材料为非金属硅橡胶。
4.根据权利要求1的一种陀螺敏感元件独立减振结构，其特征在于所述陀螺敏感元件(4)与内框C3)上下两个直边以及两个M形侧边中部突出的凸台(31)通过环氧胶粘接并固化。
全文摘要
本发明公开的一种陀螺敏感元件独立减振结构，包括减振单元(1)、外框(2)和内框(3)；内框(3)为上下两边为直边、两个侧边为M形的方框；陀螺敏感元件(4)位于内框(3)内，与内框(3)上下两个直边以及两个M形侧边中部突出的凸台(31)连接；外框(2)和内框(3)的两个M形侧边接触位置有减振单元(1)。本发明的独立减振结构，通过内框、外框和减振单元结合的方式，将陀螺敏感元件悬浮于结构件上，在保证陀螺敏感元件性能的基础上，能经受冲击、振动等力学环境条件的考验。同时，本发明的内框形状采用对称M型结构，使外界传递到陀螺敏感元件的应力均匀分布，无应力集中。
文档编号G01C19/00GK102538772SQ201110460900
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者刘尔静, 刘海涛, 汪守利, 滕纲 申请人:北京遥测技术研究所, 航天长征火箭技术有限公司