航天轴承在较高温度下摩擦力矩特性的试验研究

2008年3月第33卷第3期

润滑与密封

LUBR I CATI O N ENGI N EER I N G

Mar 12008

Vol 133No 13

3基金项目:国家“十五”重大科技攻关项目(MKPT 22004251Z D )1

收稿日期:2007-09-11

作者简介:徐志栋,男,硕士研究生1E 2mail:yasea3@1631co m 1

航天轴承在较高温度下摩擦力矩特性的试验研究

3

徐志栋1

　杨伯原1

　李建华2

　任海东

1

(1.河南科技大学机电工程学院　河南洛阳471003;2.洛阳轴承研究所　河南洛阳471039)

摘要:摩擦力矩的大小和波动性是影响航天轴承性能和精度的主要因素。为了改进设计以提高轴承的性能,用改进后的轴承摩擦力矩特性试验台对某型号动量轮轴承在较高温度时的摩擦力矩特性进行试验研究,探讨了轴向载荷、温度和保持架类型对轴承摩擦力矩特性的影响。结果表明,圆兜孔保持架轴承的摩擦力矩基本上与轴向载荷成正比,而在较高温度条件下,摩擦力矩波动小,曲线有规律变化。当轴向载荷增大,温度升高时,方兜孔保持架轴承的摩擦力矩波动较大。

关键词:航天轴承;圆兜孔保持架;高温;摩擦力矩特性

中图分类号:T H11711　文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2008)3-066-3

Experi m ent a l Research on Fri cti on Torque Characteristi cs

of Aerospace Beari n gs i n Rel a ti ve H i gh Te m pera ture

Xu Zhidong 1

　Yang Boyuan 1

　L i J ianhua 2

　Ren Haidong

1

(1.Electr omechanical Engineering College,Henan University of Science and Technol ogy,Luoyang Henan 471003,China;

2.Luoyang Bearing Research I nstitute,Luoyang Henan 471039,China )

Abstract:The value of fricti on torque and its fluctuation p r operty are main factors which influence the perfor mance and

p recision of aer os pace bearings .I n order to increase designing level and i mp r ove bearing perfor mance,the friction torque characteristics of a certain rection wheel bearing in relative high temperature were studied by using an i mp r oved test rig for friction t orque characteristics of bearings .The influence of the axial load,the temperature and the ty pe of bearing cage on friction t orque characteristics of bearings was discussed .The results show that the round hole cage bearings has good s peed 2friction t orque characteristics,its friction torque is p roportional with the axial load,which has s mall fluctuati on in reletive high temperature .W hen the axial load increases and the temperature rises,the fricti on torque of square hole cage bearings is mutable .

Keywords:aer ospace bearing;round hole cage;high temperature;friction t orque characteristics

　航天器姿态控制部件如动量轮需要在零到几千转的范围内运转,而很多时候这个部件是由角接触轴承来支撑的。摩擦力矩的大小和波动性是影响航天轴承

性能和精度的主要因素[1]

。航天轴承的工作条件极为恶劣,摩擦力矩的变化有多种原因,为了改进设计以提高轴承的性能,对轴承的摩擦力矩特性在模拟工况条件下进行试验研究是十分必要的。

目前国内外研制有多种型号的轴承摩擦力矩测量仪。例如M9908轴承摩擦力矩测量仪、P M9906摩擦

力矩测量仪、BRG2000摩擦力矩测量仪[2]

。但是,这些型号的轴承摩擦力矩测量仪均不能测试轴承在较高温度时的摩擦力矩特性。本文作者采用改进的轴承

摩擦力矩特性试验台[3]

对某型号轴承在较高温度时

的摩擦力矩特性进行试验研究。

1　

试验装置及测试方法

图1　试验台Fig 1　Test rig

采用改进后的轴承摩擦力矩特性试验台(见图1)进行测试。改进后的试验台增加了加热罩、隔热板、热电偶和温控仪,隔热板用来确保传感器不产生温度漂移。改进后的试验台主要包括电机驱动控制系统、