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车载控制力矩陀螺动力学特性研究

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单框架控制力矩陀螺是两轮汽车姿态调整的核心部件,开展单框架控制力矩陀螺结构固有属性与动力学特性研究是实现其高速化、小型化的重要前提.鉴于此,考虑多材料转子陀螺效应、支撑框架柔性、转子轴承径向刚度等因素,基于有限元法,建立单框架控制力矩陀螺框架-轴承-转子系统耦合Hypermesh-Ansys联合仿真分析模型.在此模型基础上,探究耦合系统模态随惯性转速变化的规律及转子轴承径向刚度对系统临界转速的影响;通过研究单框架控制力矩陀螺转子在特定偏心质量下的系统不平衡响应,验证了临界转速分析的准确性;在转子稳态工况下,研究了耦合系统框架与转子的振动特性.结果表明:耦合系统一阶固有频率随惯性转速升高而降低,系统转子一、二阶临界转速分别在6000r/min与11500r/min附近;得到了临界转速对转子轴承径向刚度变化的敏感程度,给出了耦合系统转子轴承径向刚度合理阈值区间为180～320kN/mm;揭示了在稳态工况下单框架控制力矩陀螺框架与转子的振动情况.研究成果为控制力矩陀螺的工程运用及优化提供参考.
Study on dynamic characteristics of vehicle control moment gyro

finite elementgyroscopic effectcampbell diagramharmonic responselocus of shaft center

石晓辉、王林、葛帅帅

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重庆理工大学 车辆工程学院, 重庆 400054

有限元 陀螺效应 坎贝尔图 临界转速 轴心轨迹

重庆市教委科学技术研究计划

KJON202301169

2023

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.10.009

重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.567
ISSN：1674-8425
年,卷(期)：2023.37(19)
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