轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)傳遞效率測試實驗臺的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、作為地球唯一的天然衛(wèi)星,對月球進(jìn)行探測研究,在科技、經(jīng)濟(jì)、軍事、政治等方面均有重大意義。中國的“嫦娥”探月工程共分為三期,即繞、落、回。正在預(yù)言論證階段的探月三期工程將使用樣品容器轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu),其功能是將月壤樣品容器從繞月飛行器轉(zhuǎn)移到繞地飛行器。由于運(yùn)動空間有限、結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求苛刻、太空溫度跨度較大,這些不利因素對轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、運(yùn)動可靠性提出嚴(yán)峻的考驗。因此,亟需研制轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)傳遞效率測試實驗臺進(jìn)行轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的地面測試,通過對傳遞效率的檢測

2、來驗證轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)工作的可靠性。
　　轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)傳遞效率測試實驗臺是一種能夠模擬高低溫環(huán)境的負(fù)載模擬實驗臺,因此本文在綜合分析國內(nèi)外負(fù)載模擬實驗臺特點的基礎(chǔ)上,提出一種內(nèi)部調(diào)整式效率測試實驗臺。該實驗臺主要由驅(qū)動組件和負(fù)載組件兩部分組成。其中,驅(qū)動組件采用伺服電機(jī)作為動力源、絲杠螺母作為傳動機(jī)構(gòu)、拉壓傳感器及編碼器作為輸入功率檢測裝置;負(fù)載組件采用伺服電機(jī)作為負(fù)載模擬器、直線運(yùn)動單元作為直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、微位移平臺作為位移調(diào)整機(jī)構(gòu)、拉力傳感

3、器及編碼器作為輸出功率檢測裝置。最后,通過輸出功率與輸入功率的比值求解轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的傳遞效率。在測試實驗臺總體設(shè)計的同時,對負(fù)載模擬系統(tǒng)的響應(yīng)特性、阻力設(shè)置精度以及機(jī)械系統(tǒng)的綜合誤差進(jìn)行分析,為測試實驗臺的研制奠定基礎(chǔ)。
　　為了保證熱量傳導(dǎo)及密封失效不會對外部電機(jī)造成影響,本文對測試實驗臺中的絲杠軸進(jìn)行傳熱分析及熱密封技術(shù)的研究。建立初選絲杠軸模型,使用SPSS統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行相關(guān)分析,從眾多影響熱量傳導(dǎo)的因素中篩選出最重要的參數(shù);建

4、立絲杠軸裝配體模型,分析上述最重要的參數(shù)對傳熱的影響;基于繞流圓柱體強(qiáng)迫對流換熱理論計算以及CFX流熱耦合仿真兩種方式,定量分析氣體流速與散熱效果的關(guān)系,并得出散熱效果最好時的氣體流速;建立絲杠軸裝配體的氣體泄漏模型,定量分析泄漏間隙及泄漏氣體流速對密封效果的影響。
　　為了保證高低溫箱內(nèi)的傳感器能夠在-60~80℃環(huán)境下正常工作,本文進(jìn)行了低溫環(huán)境下傳感器溫控裝置的研制。對傳感器溫控裝置模型進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱仿真,研究傳感器及保溫材