通過昨天的分享，我們知道，剛體陀螺儀根據其轉動自由度的不同可分為單自由度陀螺儀和雙自由度陀螺儀，在工程技術上發展最早，現在仍被廣泛應用的是剛體轉子陀螺儀。剛體轉子陀螺儀主要由兩部分組成：一是繞自身的對稱軸、自轉軸或轉子軸，又稱陀螺主軸，高速旋轉的剛體轉子，通常稱陀螺轉子；二是用來安裝轉子的支撐機構，陀螺轉子是剛體轉子陀螺儀的核心部分。它一般採用高比重的金屬材料做成的空心的圓柱體或實心的圓柱體。
今天小航就和大家講一講框架剛體轉子陀螺儀，我們先來看雙自由度框架剛體轉子陀螺儀。
雙自由度框架剛體轉子陀螺儀
雙自由度框架式剛體轉子陀螺儀主要由兩部分組成：一是繞自轉軸高速旋轉的剛體轉子，二是用來支承剛體轉子由內環和外環組成的框架機構。
如圖所示：剛體轉子藉助自轉軸上一對軸承安裝於內環（又稱內框）上，內環藉助內環軸上一對軸承安裝於外環（又稱外框架）上，外環藉助外環軸上一對軸承安裝在基座（即儀表殼體）上。由於由內環和外環組成的框架機構可以使陀螺自轉軸在空間指向任意方向，所以由內環和外環組成的框架機構又叫做萬向支架。
在這種框架式雙自由度陀螺儀中，自轉軸和內環軸垂直且相交，但自轉軸與外環軸不一定垂直；當自轉軸、內環軸和外環軸三根軸線相交於一點時，該交點叫做萬向支點，它實際上就是陀螺儀的支撐中心。轉子由電動或氣動裝置驅動繞自轉軸高速旋轉，轉子連同內環和外環又可繞外環軸轉動。
在實際的陀螺儀結構中，內環和外環的材料一般採用滾珠軸承的框架式陀螺儀俗稱常規陀螺儀，目前在航空陀螺儀表、飛行自動控制系統以及許多場合中仍然被廣泛應用。但由於滾珠軸承存在摩擦力矩，不可能使陀螺儀達到很高的精度。為了減少框架軸上支承的摩擦力矩，以滿足慣性導航和慣性制導對陀螺儀精度的要求，通常採用液體懸浮的辦法而稱為液浮陀螺儀。
雙自由度液浮陀螺儀如圖所示。它的內環做成空心球形密封浮子，並且用特殊液體將內環組件和外環懸浮起來，而框架軸上的支撐則是採用寶石軸承。當液體對內環組成及外環的浮力與內環組件及外環的重量相等時，便極大地減小了框架軸上支承的摩擦力矩。
所以，按陀螺儀精度來分類，剛體轉子陀螺儀又可分類為常規陀螺儀和精密陀螺儀（又稱慣導級陀螺儀）。框架式剛體轉子陀螺儀是常規陀螺儀。液浮陀螺儀、動壓氣浮陀螺儀、撓性陀螺儀和靜電陀螺儀等，都屬於精密陀螺儀。
單自由度框架剛體轉子陀螺儀
單自由度陀螺儀是指自轉軸具有一個轉動自由度陀螺儀，其基本組成如圖所示。同雙自由度陀螺儀相比，它只有一個框架，故少了一個轉動自由度。對於轉子而言，具有繞自轉軸和框架軸這兩根軸的兩個轉動自由度。而對自轉軸而言，僅具有繞框架軸一根軸的一個轉動自由度。
在實際的陀螺儀結構中，框架的結構除了做成方塊形外，也長做成陀螺房形式。框架軸的支撐，應用比較廣泛的也是滾珠軸承。同樣，採用液浮的辦法可以提高陀螺儀的精度。單自由度液浮陀螺儀如圖所示。它的框架做成圓筒形密封浮子，並且用特殊的液體將框架組件懸浮起來，而框架軸上的支撐則採用寶石軸承。當液體對框架組件的浮力與框架組件的重量相等時，便極大地減小了框架軸上支承的摩擦力矩。
此外，還可採用靜壓氣浮的辦法來提高陀螺儀的精度。它的框架也做成圓筒形密封浮子，並且用高壓氣體將框架組件懸浮起來。高壓氣體用氣泵衝入到浮筒與表殼的間隙中，由於氣體的靜壓所產生的支撐力對框架組件起到支撐作用，這樣就消除了框架軸上支承的摩擦力矩。
關於剛體轉子陀螺儀的介紹呢，我們今天就介紹到這裡。
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