自润滑关节轴承寿命试验机模块化设计研究

发布时间：2020-10-27 07:55

　　 自润滑关节轴承作为一种通用机械零件广泛应用于航空航天、医疗器械、国防军事、工程机械等重要领域。由于其常用在各种极端工况环境中,极易发生多种形式的失效,而我国在自润滑关节轴承关键技术领域还处于探索阶段,从理论上研究其寿命较为困难。因此研制出能够模拟实际工况的自润滑关节轴承寿命试验机具有重要意义。以往对某种型号的自润滑关节轴承在某种特定工况下进行寿命试验时,需要对其设计专用的试验机,研发周期长,代价较大。本文使用模块化的设计思路,对试验机进行设计,通过对这些模块的重构组合使试验机能够以更经济的方式的满足多种工况需求,缩短了研发周期,避免了重复设计,实现了绿色制造。本文的模块化设计由机械结构的模块化设计和测控软件的模块化设计两部分组成。机械结构模块化的设计流程包括试验机基本构型分析,原理方案论证,模块三维建模,零件选型等,并对模型结构进行动力学分析和动态特性分析。测控程序采用虚拟仪器对测控软件进行了模块化设计,软件部分以LabVIEW编程为基础,控制系统硬件采用研华工控机和数据采集卡。最后本文以试验室现有的试验机设备作为研究对象,探索磨损量在线测量误差规律,并设计误差补偿方法,为本文的模块化试验机设计提供借鉴和参照。
【学位单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TH87
【部分图文】：

是一种球面滑动轴承，如图 1-1 所示，它主要，其中自润滑衬垫是一种自润滑材料并与外圈滑关节轴承结构更加简单，其可以承受径向载合载荷，而且自润滑关节轴承还可以在一定角于自润滑关节轴承承载能力大、免维护、抗冲击、国防军事、工业机器人、医疗器械等一些尖端如我国近期自主研制的直-15 武装直升机、C9到了大量的航空自润滑关节轴承。自润滑关节盐雾湿热、高温或者低温等极端环境工况中，极航天领域自润滑关节轴承一旦失效将会产生极承在极端环境工况下进行服役寿命预测和评价研究不够统一完善，相关寿命公式不够成熟，仅节轴承的服役寿命。因此需要研制专用的检测其进行寿命试验检测[2]。

图 1-2 高低温自润滑关节轴承寿命试验机表 1-3 国内自润滑关节轴承寿命试验机摆动系统 加载系统 测量参数 曲柄摆杆机构实现摆动，最大摆频0.67Hz，最大摆动角度角 40°机械加载(杠杆砝码加载)，载荷范围 0~9.8kN磨损量、温度、摩擦系数。使用摆动液压缸实现摆动直线伺服液压缸加载加载力、磨损量、摩擦面温度、摩擦扭矩电动机，皮带传动，曲柄连杆机构实现摆动，最大摆液压缸加载最大径向加载载荷1000kN数显温度仪测温度、千分表测磨损量

自润滑关节轴承往往使用在多种极端环境中，比如振动环境、污水环境高温或低温等各种极端环境中。目前各个科研院所所研制的自润滑关节寿能实现单一环境工况的模拟(大多为温度环境)。(3) 二维或多维模拟工况寿命试验机研制不足，轴向加载工况试验机研一维运动包括旋转摆动、倾斜如图 1-3 和图 1-4，二维运动包括旋转摆动的复合摆动；单向加载包括径向加载和轴向加载，双向复合加载即径向轴[18-20]。目前大多数机构研制的自润滑关节轴承试验机只能实现一维运动摆动居多，倾斜摆动较少。相较于一维运动，二维或多维运动更加趋近轴工况，但目前各个研究机构对二维或多维模拟工况寿命试验机的研制较。在表 1-2 和表 1-3 中，燕山大学—直升机自动倾斜器球铰自润滑关节轴多维模拟台架寿命试验机，其它试验机都为一维运动试验机，而且除美国的热感应式关节轴承试验机可以实现径向轴向复合加载，其它如 NH10擦试验机、E06-12 型自润滑杆端关节轴承试验机只能实现径向加载而不加载。
【参考文献】

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本文编号：2858271