液浮陀螺中空轉(zhuǎn)子的制備工藝研究.pdf

1、隨著MEMS技術(shù)及慣導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,微陀螺儀依靠靜電及電磁等驅(qū)動方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn),在飛機(jī)及導(dǎo)彈等飛行武器中得到了廣泛的應(yīng)用。液浮轉(zhuǎn)子式微陀螺的轉(zhuǎn)子是陀螺系統(tǒng)的核心部分,通過轉(zhuǎn)子敏感陀螺載體的航向信息。轉(zhuǎn)子由于結(jié)構(gòu)簡單,其設(shè)計(jì)往往得不到大家的重視,然而它又是影響陀螺性能、精度、穩(wěn)定性的一個(gè)主要因素。本文針對液浮中空轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)和制備存在的問題,進(jìn)行液浮中空轉(zhuǎn)子的優(yōu)化設(shè)計(jì)與表面鍍錫和軟釬焊等相關(guān)工藝研究。
　　轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)子式懸浮式陀螺的

2、核心部件,對液浮陀螺的檢測精度和懸浮穩(wěn)定性影響重大。本文進(jìn)行了液浮轉(zhuǎn)子式微陀螺的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化與制作工藝研究。在介紹液浮轉(zhuǎn)子式微陀螺的工作原理以及微轉(zhuǎn)子敏感原理基礎(chǔ)上,借鑒靜電懸浮陀螺和磁懸浮陀螺轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),根據(jù)液浮轉(zhuǎn)子式微陀螺自身的特點(diǎn)改進(jìn)扁平圓柱體轉(zhuǎn)子,并通過COMSOL軟件對轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中受到的粘滯阻力的影響因素進(jìn)行仿真,計(jì)算并優(yōu)化轉(zhuǎn)子和腔體以及其他結(jié)構(gòu)尺寸,并分析了轉(zhuǎn)子的重心偏移對檢測的影響。
　　針對常規(guī)使用

3、焊錫絲焊接的方法無法滿足轉(zhuǎn)子邊緣焊接處的平整度要求,本文采用鍍錫方法進(jìn)行焊接前預(yù)處理。本文進(jìn)行了電鍍錫和化學(xué)鍍錫方法的研究,介紹了電鍍錫和化學(xué)鍍錫兩種方法的所使用的化學(xué)試劑、工藝流程、以及常見的問題和解決方法。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),電鍍錫方法工藝簡單,但鍍在表面的錫的粘附力很差容易脫落;化學(xué)鍍錫方法的粘附力、表面形貌、厚度較好,但是化學(xué)鍍錫工藝更復(fù)雜一些,需要事先在轉(zhuǎn)子的2J85材料上鍍上一層銅材料的過渡層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明化學(xué)鍍錫方法鍍上錫層無論

4、是表面粘附力、表面形貌還是厚度方面更適合轉(zhuǎn)子的制備。
　　針對常規(guī)釬焊工藝存在高溫引起形變等缺點(diǎn),本文進(jìn)行了中空轉(zhuǎn)子的軟釬焊工藝研究。在介紹軟釬焊的基本知識基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了釬焊工藝的流程和化學(xué)鍍銅流程,分析軟釬焊的熱應(yīng)力以及軟釬焊后的內(nèi)外氣壓差對轉(zhuǎn)子形變量的影響。通過臺階儀對常規(guī)工藝釬焊和改進(jìn)工藝后釬焊的中空轉(zhuǎn)子進(jìn)行測量,實(shí)驗(yàn)表明改進(jìn)工藝后釬焊的中空轉(zhuǎn)子表面平整度更高。綜合前面通過仿真軟件的計(jì)算,在焊接時(shí)我們保持釬焊的溫度始終在15