温度对空间精密轴承预紧力的影响

从空间精密轴系用轴承的轴向游隙和刚度角度,分别分析了工作温度及其梯度对全钢轴承和陶瓷球混合轴承预紧力的影响,以及背靠背和面对面2种安装方式的影响差异,明确了量化估算方法。根据隔圈受力变化与预紧力的关系,采用基于应变的预紧力在线测试方法,分别实测了不同温度下全钢轴承轴系和混合轴承的预紧力,结果表明实测结果与分析结果基本一致。     

冰刀热物性参数对固液界面结构影响*

为了探明冰刀热物性参数对固液界面结构的影响,建立了冰刀－冰面滑动摩擦热－结构耦合模型,对摩擦过程进行数值模拟。结果表明,在一定范围内减小冰刀导热系数、比热容都有利于冰面水膜的形成,过度降低热物性参数,对冰面水膜的形成不利,最优冰刀材料导热系数为0.53 W.m_^-1.K_^-1,此时界面最高温度为51.1 ℃,冰面水膜长度为181.58 mm,水膜厚度为1.09 mm;最优冰刀比热容为25.0 J.kg_^-1.K_^-1,此时界面最高温度为45.6 ℃,冰面水膜长度为170.43 mm,水膜厚度为0.65 mm。     

几种改性剂对多孔聚酰亚胺含油性能和摩擦性能的影响

为探索多孔聚酰亚胺(PI)材料含油性能及摩擦性能的增强改进方法,采用介孔碳、石墨烯和稀土为改性剂制备多孔PI材料。研究了不同改性剂对材料的含油性能、摩擦性能和力学性能的影响。实验结果表明,介孔碳可大幅提升多孔PI的含油率,相比纯PI,介孔碳含量2wt%时的含油率提高了55.6%,但材料的摩擦系数有增大的趋势,力学性能也明显下降;少量的石墨烯可以提高多孔PI的含油性能和摩擦性能,但随着石墨烯含量的增加,多孔PI的含油摩擦系数快速增加,且冲击强度大幅降低;稀土极大改善了多孔PI的含油摩擦性能,随着稀土含量从0wt%增至5wt%,摩擦系数从0.05下降到0.026,超过5wt%后出现拐点,但所有试样含油摩擦系数均低于纯PI,且含油率呈上升趋势。相比介孔碳和石墨烯,稀土改性多孔PI的力学性能没有出现大幅降低的情况,对多孔PI综合性能的增强效果最优。     

成型工艺对多孔PI材料摩擦学及力学性能的影响EI北大核心CSCD

为探索冷压定容烧结成型工艺对多孔聚酰亚胺(PI)材料摩擦性能和力学性能的影响,采用正交实验设计方法,研究了密度、烧结温度、保温时间对多孔PI材料含油性能、摩擦因数、拉伸强度和冲击强度的影响。通过综合考虑甩油后摩擦因数和冲击强度,优化了多孔PI材料的成型工艺。实验结果表明:随着密度的减小,材料表面孔洞增大,内部孔洞支架变稀疏,含油率明显增大,但含油保持率较低,摩擦因数相对较高,拉伸强度和冲击强度显著下降;当烧结温度为350℃时,冲击强度较高;保温60 min即可保证不同密度多孔PI材料的强度;优化制备工艺后,材料含油率为12.0%,离心甩油2 h后摩擦因数为0.092,冲击强度为105.9 kJ/m 2,拉伸强度为74.2 MPa。     

空间轴承多孔聚酰亚胺保持架尺寸稳定性研究*

空间轴承常用的多孔聚酰亚胺含油保持架机械强度低、吸附性强,在制备和使用过程中易受各种内外应力和温湿环境的影响,导致尺寸不稳定。通过测量各种工况下保持架尺寸的变化值,实验研究溶剂清洗、含油状态以及温度循环变化和环境湿度变化等对保持架尺寸稳定性的影响。结果表明:多孔聚酰亚胺保持架溶剂清洗时会因材料孔隙吸附溶剂而使内外径尺寸增大,因此清洗后应充分干燥处理;多孔聚酰亚胺保持架含油状态与不含油状态尺寸基本一致;多孔聚酰亚胺保持架热稳定性好,内外径尺寸不会随着频繁的高低温热循环而发生改变;多孔聚酰亚胺保持架对湿度敏感,环境湿度越大保持架尺寸变化越大。     

空间摩擦学在卫星活动部件轴系的应用研究现状及发展

由于空间环境和使用条件的特殊性,空间活动部件涉及的摩擦学问题复杂。由卫星在轨失效统计分析和宇航任务所提出的新要求表明,空间活动部件对空间摩擦学应用研究的需求非常迫切。将空间摩擦学的主要研究内容分为以下4个方面:空间精密轴系长寿命润滑技术、长寿命润滑工艺技术、关键材料应用技术和润滑寿命试验及评估技术,对每个方面所包含的具体研究内容、研究现状以及在长寿命高可靠摩擦学设计中的作用进行了详细的介绍。结合空间任务的需求以及存在的关键问题,为有针对性的开展相应研究,提出了空间摩擦学及应用研究需要深入开展的研究方向。     

石墨烯纳米片对多孔PI复合材料含油性能及摩擦学性能的影响∗

多孔聚酰亚胺(PI)应用广泛,但其摩擦磨损特性有待进一步提升。 采用石墨烯纳米片(GNS)为改性剂,制备多孔 PI 复合材料,系统研究 GNS 填充剂对多孔 PI 材料的冲击性能、含油性能和摩擦学性能的影响,探究 GNS、PI 和润滑油三者的协调润滑机制。 结果表明:添加一定量的 GNS 可以提高多孔 PI 材料的含油率和含油保持率。 加入 GNS 填料后,复合材料的孔径和孔隙率均有所增大,使复合材料对油液的吸附力更强,提高了其贮油能力。 复合材料的冲击强度随着 GNS 含量的变化为先升高后降低,少量的 GNS 分散在基体中,可以起到增韧的结果,而大量的 GNS 削弱了 PI 颗粒之间的结合性,且容易团聚导致界面结合性变差。 添加 0. 5% GNS 时,多孔 PI 复合材料表现出最佳的摩擦学性能,相比纯 PI,摩擦因数降低了 37. 2%,磨痕宽度减小了 26. 5%。 适量的 GNS 可以进一步提高材料的含油性能和摩擦性能。     

角接触球轴承-转子加减速过程动力学分析

角接触球轴承的动态性能对轴承-转子系统的性能至为关键。考虑轴承各元件的相互作用建立了角接触球轴承-转子系统的动力学分析模型,模型中钢球与滚道间的摩擦力采用弹流润滑理论计算,钢球与保持架间的作用等效为高刚度弹簧,引导套圈与保持架间摩擦力采用短轴轴承理论计算,基于四阶Runge-Kutta实现了动力学模型的快速求解。研究了润滑油的密度和粘度、引导方式和轴向预紧力对轴承启动加速和停止减速过程以及打滑的影响。结果表明:高密度和大粘度润滑油将使启动加速变慢而使停止减速变快;内圈引导时轴承的启动加速最慢;轴向预载不足将导致轴承在启动及稳定运转阶段产生严重打滑。     

伊犁长焰煤制备气化用型煤的试验研究

采用伊犁长焰煤和尼勒克气煤为原料煤和配煤,进行制备气化型煤的试验研究;对配煤的比例、水分和不同黏结剂的添加量以及成型压力等参数对型煤成品的冷、热强度性能的影响进行了研究,得到了最优的型煤配比,并对比分析了型煤与块煤气化性能,为后续型煤的工业化试验奠定了基础。     

空间基础零部件超精密抛光技术研究进展

轴承、齿轮、陀螺仪谐振子、反射镜等是实现航天器旋转支撑、动力传递、姿态控制、空间探测等功能的核心基础零部件,直接影响航天器的性能、寿命和可靠性。为了确保航天任务顺利进行,空间基础零部件必须拥有优异的使役性能、高的可靠性和长的寿命,其工作面的状态是关键影响因素。为此,基于制造角度,必须不断提高工作面的精度和表面质量。然而,空间基础零部件的工作面多为复杂曲面,且材料包含多种元素和金相组织,可控抛光难度大。从轴承、齿轮、陀螺仪谐振子、反射镜等4种空间基础零部件的特点出发,简要陈述了各自的超精密抛光需求及必要性,分类总结了现有的超精密抛光技术,如应用于轴承的双盘研磨抛光、电化学机械抛光、流变抛光,应用于齿轮的磨粒流抛光、流变抛光、电化学机械抛光,应用于陀螺仪谐振子的流变抛光、飞秒激光和离子束质量调平,以及应用于反射镜的磁流变抛光、计算机控制光学表面成型、气囊抛光、离子束修形抛光等,阐述了各种抛光技术的原理和效果,最后展望了超精密抛光技术的发展方向,以期为空间基础零部件的超精密加工提供借鉴。