基于压电微喷的嵌入式轴承润滑装置的研究

发布时间：2017-11-11 08:03

  本文关键词：基于压电微喷的嵌入式轴承润滑装置的研究

  更多相关文章： 航天 润滑油 压电 摩擦失效 主动润滑

【摘要】：国家的综合国力与航天技术息息相关，因此近年来各国都投入大量的物资人力进行航天技术的研发，以提升自己的航天技术。同样，我国的天宫一号、神州系列载人的成功发射，表明我国的载人航天工程正按照既定战略顺利进行。同时嫦娥一号、二号、三号探月卫星和玉兔月球车的成功发射，表明我国探月工程走到了世界前列。但随着航天技术的逐步发展，有关航天器材的使用寿命问题显得尤为突出。由于航天器制作周期较长、成本高以及回收重复利用率低，因此航天器材的使用寿命成了制约航天技术发展发的一个重要因素。决定航天器寿命的通常是航天器内部的机械部件，人们经过对大量航天器机械部件的失效原因进行分析，发现其主要的失效原因之一为摩擦损坏失效，而摩擦的原因主要是由于轴承的润滑不及时、不充分所导致的。目前航天器件上的轴承润滑方式多为被动供油，即航天器件升空后依靠其所携带的有限润滑油进行润滑。随着航天器件在空间运转时间的增长，会出现润滑油挥发，油膜失效等情况。而且如果一次性注入太多润滑油，会出现润由于滑油泄露而污染太空环境的危害。近年来主动润滑作为一种解决航天器件摩擦失效的新方案被提出，主动润滑相对于被动润滑的优点是可以通过对运动状态的测定可控定量供油，以提高润滑油的使用率，进而大大提高有限润滑油的使用年限。 本文在本课题组多年压电理论和应用的基础上，针对具有代表性的航天器件——控制力矩陀螺中的轴承润滑失效，设计了一种基于压电微喷的嵌入式轴承主动润滑装置。该装置利用压电振子振动产生压力波，，该压力波作用于润滑油使润滑油从喷头喷出,进而作用至轴承。本文首先设计了一个控制力矩陀螺实验装置，并将微喷润滑机构嵌入其中。而后利用有限元仿真软件进行仿真得出振动模态及对应激励参数，绘制振子质点的运动状态随时间变化的曲线，得出激励和压电振子振动规律。最后进行了实验验证。通过实验结果和理论分析对比，得出了润滑油喷射状态与激励参数变化的规律，证明了本文方案的可行性，为控制力矩陀螺的摩擦失效提供了一个较为有效的解决方案。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：V441;TH117.2

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马国政;徐滨士;王海斗;司红娟;;空间固体润滑材料的研究现状[J];材料导报;2010年01期

2 孙小波;王枫;葛世军;张弘毅;王子君;;航天长寿命轴承润滑技术[J];轴承;2012年03期

3 张伟;;喷墨打印技术的发展现状[J];染料与染色;2005年06期

4 白越;曹萍;高庆嘉;黄敦新;吴一辉;;微小卫星用陶瓷轴承脂润滑姿控飞轮的性能试验[J];光学精密工程;2010年09期

5 张维;王程;岳钊;战传娜;耿卫东;牛文成;刘国华;;行波压电微泵的制作和测试(英文)[J];纳米技术与精密工程;2013年01期

6 姬芬竹;;空间润滑剂和液体润滑系统的研究进展[J];润滑与密封;2010年09期

7 徐鹏;车晓玲;;太空探索:国家综合实力竞技场[J];太空探索;2013年04期

8 李杨;齐乐华;罗俊;曾祥辉;杨方;;金属熔滴气动按需喷射特性试验研究[J];西安交通大学学报;2011年05期

9 王海宁;崔大付;耿照新;陈兴;;压电双晶片驱动的压电微泵的研究[J];压电与声光;2007年03期

10 刘军考;王晓溪;郁朋;陆地;;大粘度压电微喷系统的研究[J];压电与声光;2012年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 崔琦峰;压电无阀薄膜微泵多场耦合建模与仿真研究[D];上海交通大学;2009年

本文编号：1170491