陀螺儀的進動性.doc

《陀螺儀的進動性.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、陀螺是一個既能繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，又能夠繞其它軸旋轉(zhuǎn)的物體。利用陀螺的特性制作的測量裝置就是陀螺儀。能夠繞2個軸旋轉(zhuǎn)的陀螺稱為二自由度陀螺，能夠繞3個軸旋轉(zhuǎn)的陀螺稱為三自由度陀螺。利用陀螺的特性制作的測量儀器（或裝置）就稱為陀螺儀?！　〔徽撌嵌杂啥韧勇?，還是三自由度陀螺，都有一個重要的特性——進動性?！　∫?、定義　　所謂“進動性”，就是當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時，如果施加的外力矩是沿著除自轉(zhuǎn)軸以外的其它軸向，陀螺并不順著外力矩的方向運動，其轉(zhuǎn)動角速度方向與外力矩作用方向互相垂直，這種特性，叫做陀螺儀的進動性。例如：對于三自由度陀螺來說，若外力矩繞外環(huán)軸作用，陀螺

2、儀將繞內(nèi)環(huán)軸轉(zhuǎn)動；若外力矩繞內(nèi)環(huán)軸作用，陀螺儀將繞外環(huán)軸轉(zhuǎn)動。對于二自由度陀螺（沒有外框）來說，當(dāng)強迫其繞第三軸（假想的外框軸）運動時，則陀螺將繞內(nèi)框軸轉(zhuǎn)動?！　《?、進動規(guī)律　　1.進動方向　　進動角速度的方向取決于轉(zhuǎn)子動量矩H的方向(與轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)角速度矢量方向一致)和外力矩M的方向,而且是動量矩矢量以最短的路徑追趕外力矩。這是三自由度陀螺的情況，如右圖。??　　這可用右手定則判定。即伸直右手，大拇指與食指垂直，手指順著自轉(zhuǎn)軸的方向，手掌朝外力矩的正方向，然后手掌與4指彎曲握拳，則大拇指的方向就是進動角速度的方向?！　τ诙杂啥韧勇輥碚f，進動角速度的方向也可

3、用右手定則判定。即伸直右手，大拇指與食指垂直，手指順著自轉(zhuǎn)軸的方向，手掌朝強迫轉(zhuǎn)動的角速度矢量的正方向，然后手掌與4指彎曲握拳，則大拇指的方向就是進動角速度的方向?！　?.進動角速度　　對于三自由度陀螺來說，進動角速度的大小取決于轉(zhuǎn)子動量矩H的大小和外力矩M的大小。其計算式為=M/H。即外力矩愈大，其進動角速度也愈大；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量愈大，進動角速度愈小；轉(zhuǎn)子的角速度愈大，進動角速度愈小?！　τ诙杂啥韧勇輥碚f，其進動角速度的大小取決于轉(zhuǎn)子動量矩H的大小和強迫轉(zhuǎn)動角速度的大小?！　∪⑦M動性的應(yīng)用　　對于三自由度陀螺來說，利用其進動性，可對自轉(zhuǎn)軸的漂移進行修

4、正或跟蹤等；對于二自由度陀螺來說，利用其進動性，可測量運動物體的角速度或角加速度。這些也都廣泛地應(yīng)用于航空、航天、航海等領(lǐng)域。