静电陀螺仪的导航精度高,抗干扰能力强,在航天、航海等领域得到了广泛的应用。作为静电陀螺仪的核心部件,空心铍转子悬浮在真空球腔内,可以自由运动。为保障转子的加工精度,常采用四轴球体研磨机加工,这是加工高精度球体的最佳方法之一。受加工设备精度和操作人员技术水平的限制,空心铍转子存在偏心距和球度误差。偏心距可以分解为轴向偏心距和径向偏心距,轴向偏心距引起转子的漂移,径向偏心距引起转子的振动和转速的衰减。球度误差会引起转子的漂移和转速的衰减。因此,偏心距和球度误差的值应控制在允许的范围内。为了便于分析,采用谐波系数表征球形转子的球度误差。分别建立转子在气浮支承条件下和静电支承条件下的运动平衡方程,并采用Matlab软件求解,绘制转子运动随时间变化的曲线,分析初始位置、偏心距和谐波系数对转子运动特性的影响。分析表明,在气浮支承条件下,转子作衰减运动,转子在粗加工和半精加工阶段,偏心距较大,初始条件对平衡周期影响较小;当偏心距e≤0.082μm时,初始条件对平衡周期影响越来越大,平衡周期呈现不规则变化。在静电支承条件下,偏心距越大,转子衰减越快。但随着加工精度的提高,偏心距越来越小,当偏心距e≤0.051μm时,对转子衰减运动的影响可以忽略不计。随着谐波系数的增大,转子的静电干扰力矩变大,衰减的速度加快。