高结构对称性微半球陀螺设计与制造

针对陀螺高精度小型化需求,该文设计了一种微半球陀螺结构,建立微半球陀螺三维有限元模型,研究了微半球谐振子结构对称性对陀螺性能的影响规律。提出了谐振子圆度及1～4阶质量不对称误差的评价方法,实现了谐振子制造工艺优化,优化后的谐振子圆度误差≤2μm,在此基础上研制了微半球陀螺样机。结果表明,封装后陀螺样机的周向品质因数(Q)值分布为(9.024～9.183)×10⁵,均匀性为±0.87%;速率模式下,陀螺量程为±20 (°)/s时,陀螺零偏不稳定性为0.013 8 (°)/h,角度随机游走为■,展现了高结构对称性微半球陀螺的性能潜力。