【摘要】针对大中型磁悬浮控制力矩陀螺的框架，进行频率、重量和体积的设计优化。针对单框架磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统中的工程化问题，设计了三种方案：单体带式、两体球壳和三体球壳等框架；经过频率、质量和工艺性的综合分析，选用了两体球壳框架的方案。采用先延长再剪切的求交点方法，建立框架体参数化模型的封闭截面线；引入正交试验设计，分析几何参数对框架频率和重量的影响，取其中的主要影响因素为设计变量；以框架的频率为约束条件，以重量最小为目标进行设计优化。优化后质量较优化前减少了0.54kg，频率达到1000Hz以上，满足磁悬浮控制力矩陀螺系统的控制稳定性要求。最后，给出了产品实例和额定转速的磁轴承位移波形图。