冯 明, 王新杰, 冯楚翔,2, 卢万里

(1.北京科技大学 机械工程学院, 北京 100083； 2.北京航天动力研究所, 北京 100076)

陀螺仪作为惯性平台的重要组成元件，在航天、航海以及国防等领域有着广泛的应用. 陀螺马达(图1)通过转子的高速旋转形成陀螺仪表所需要的稳定的角动量，是陀螺仪表的核心部件. 气浮陀螺马达具有精度高，可靠性好，应用技术较为成熟等诸多优点，是我国现阶段在惯性仪表中应用最广泛的陀螺马达[1-4].

在实际的生产和应用过程中，陀螺马达转子的质量不平衡量、轴承的制造和装配误差以及运行过程中陀螺马达壳体的离心和热变形，都会使轴承性能发生变化，影响陀螺马达的回转精度，产生干扰力矩，进而影响陀螺仪的漂移精度[5-6]. 因此，陀螺马达转子的回转精度是评价陀螺马达产品质量的重要指标. 由于目前尚缺乏对陀螺马达回转精度进行定量评价的体系和标准，本文引入回转元件评价的国际标准ISO 230-7[7]，开展对陀螺马达转子的运动误差(Error Motion)和变形的测量分析工作，评估陀螺马达产品的性能，对陀螺马达的产品质量评价以及产品质量检测具有重要指导意义.

图1 动压陀螺马达结构

Fig.1 Configuration of gyro motor with hydrodynamic gas bearing

1 三点法误差分离技术

1.1 三点法误差分离原理

三点法误差分离技术最早由日本学者青木保雄和大园成夫提出[8]，用于解决工件圆度测量时的圆度误差与运动误差的分离问题，后经过科研人员的研究与发展，到今天已经成为应用最为普遍，技术最……