自潤滑關(guān)節(jié)軸承作為一種通用機械零件廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械、國防軍事、工程機械等重要領(lǐng)域。由于其常用在各種極端工況環(huán)境中,極易發(fā)生多種形式的失效,而我國在自潤滑關(guān)節(jié)軸承關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域還處于探索階段,從理論上研究其壽命較為困難。因此研制出能夠模擬實際工況的自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機具有重要意義。以往對某種型號的自潤滑關(guān)節(jié)軸承在某種特定工況下進行壽命試驗時,需要對其設(shè)計專用的試驗機,研發(fā)周期長,代價較大。本文使用模塊化的設(shè)計思路,對試驗機進行設(shè)計,通過對這些模塊的重構(gòu)組合使試驗機能夠以更經(jīng)濟的方式的滿足多種工況需求,縮短了研發(fā)周期,避免了重復(fù)設(shè)計,實現(xiàn)了綠色制造。本文的模塊化設(shè)計由機械結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計和測控軟件的模塊化設(shè)計兩部分組成。機械結(jié)構(gòu)模塊化的設(shè)計流程包括試驗機基本構(gòu)型分析,原理方案論證,模塊三維建模,零件選型等,并對模型結(jié)構(gòu)進行動力學(xué)分析和動態(tài)特性分析。測控程序采用虛擬儀器對測控軟件進行了模塊化設(shè)計,軟件部分以LabVIEW編程為基礎(chǔ),控制系統(tǒng)硬件采用研華工控機和數(shù)據(jù)采集卡。最后本文以試驗室現(xiàn)有的試驗機設(shè)備作為研究對象,探索磨損量在線測量誤差規(guī)律,并設(shè)計誤差補償方法,為本文的模塊化試驗機設(shè)計提供借鑒和參照。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH87
【部分圖文】：

是一種球面滑動軸承，如圖 1-1 所示，它主要，其中自潤滑襯墊是一種自潤滑材料并與外圈滑關(guān)節(jié)軸承結(jié)構(gòu)更加簡單，其可以承受徑向載合載荷，而且自潤滑關(guān)節(jié)軸承還可以在一定角于自潤滑關(guān)節(jié)軸承承載能力大、免維護、抗沖擊、國防軍事、工業(yè)機器人、醫(yī)療器械等一些尖端如我國近期自主研制的直-15 武裝直升機、C9到了大量的航空自潤滑關(guān)節(jié)軸承。自潤滑關(guān)節(jié)鹽霧濕熱、高溫或者低溫等極端環(huán)境工況中，極航天領(lǐng)域自潤滑關(guān)節(jié)軸承一旦失效將會產(chǎn)生極承在極端環(huán)境工況下進行服役壽命預(yù)測和評價研究不夠統(tǒng)一完善，相關(guān)壽命公式不夠成熟，僅節(jié)軸承的服役壽命。因此需要研制專用的檢測其進行壽命試驗檢測[2]。

圖 1-2 高低溫自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機表 1-3 國內(nèi)自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機擺動系統(tǒng) 加載系統(tǒng) 測量參數(shù) 曲柄擺桿機構(gòu)實現(xiàn)擺動，最大擺頻0.67Hz，最大擺動角度角 40°機械加載(杠桿砝碼加載)，載荷范圍 0~9.8kN磨損量、溫度、摩擦系數(shù)。使用擺動液壓缸實現(xiàn)擺動直線伺服液壓缸加載加載力、磨損量、摩擦面溫度、摩擦扭矩電動機，皮帶傳動，曲柄連桿機構(gòu)實現(xiàn)擺動，最大擺液壓缸加載最大徑向加載載荷1000kN數(shù)顯溫度儀測溫度、千分表測磨損量

自潤滑關(guān)節(jié)軸承往往使用在多種極端環(huán)境中，比如振動環(huán)境、污水環(huán)境高溫或低溫等各種極端環(huán)境中。目前各個科研院所所研制的自潤滑關(guān)節(jié)壽能實現(xiàn)單一環(huán)境工況的模擬(大多為溫度環(huán)境)。(3) 二維或多維模擬工況壽命試驗機研制不足，軸向加載工況試驗機研一維運動包括旋轉(zhuǎn)擺動、傾斜如圖 1-3 和圖 1-4，二維運動包括旋轉(zhuǎn)擺動的復(fù)合擺動；單向加載包括徑向加載和軸向加載，雙向復(fù)合加載即徑向軸[18-20]。目前大多數(shù)機構(gòu)研制的自潤滑關(guān)節(jié)軸承試驗機只能實現(xiàn)一維運動擺動居多，傾斜擺動較少。相較于一維運動，二維或多維運動更加趨近軸工況，但目前各個研究機構(gòu)對二維或多維模擬工況壽命試驗機的研制較。在表 1-2 和表 1-3 中，燕山大學(xué)—直升機自動傾斜器球鉸自潤滑關(guān)節(jié)軸多維模擬臺架壽命試驗機，其它試驗機都為一維運動試驗機，而且除美國的熱感應(yīng)式關(guān)節(jié)軸承試驗機可以實現(xiàn)徑向軸向復(fù)合加載，其它如 NH10擦試驗機、E06-12 型自潤滑桿端關(guān)節(jié)軸承試驗機只能實現(xiàn)徑向加載而不加載。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡占齊;李巍;楊育林;齊效文;劉長鑫;;航空關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機發(fā)展綜述[J];軸承;2015年11期

2 邱坤華;倪炎榕;明新國;程杰;厲秀珍;;基于產(chǎn)品族參數(shù)化模塊的飛機零件工藝裝備變型設(shè)計技術(shù)[J];機械設(shè)計與研究;2015年04期

3 周友行;曾雷;張俏;;基于產(chǎn)品核心零件的模塊劃分方法[J];機械設(shè)計與研究;2014年02期

4 侯占峰;屈力剛;;基于ADAMS的角度疲勞試驗機系統(tǒng)運動學(xué)仿真[J];沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報;2013年02期

5 陳蓓;姜偉;高紅俐;云燕;王建淼;;電磁諧振式高頻疲勞試驗系統(tǒng)動態(tài)特性分析[J];機電工程;2012年12期

6 姚海濤;劉巍;蔡明;;關(guān)節(jié)軸承的三向加載技術(shù)研究[J];直升機技術(shù);2012年02期

7 胡毅;費業(yè)泰;程文濤;;關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測量機熱變形誤差及修正[J];機械工程學(xué)報;2011年24期

8 景綠路;張艷;孫忠志;;自潤滑關(guān)節(jié)軸承標(biāo)準分析[J];航空標(biāo)準化與質(zhì)量;2010年05期

9 楊育林;祖大磊;黃世軍;;自潤滑關(guān)節(jié)軸承現(xiàn)狀及發(fā)展[J];軸承;2009年01期

10 魏立保;黃世軍;楊育林;;直升機自動傾斜器球鉸自潤滑關(guān)節(jié)軸承試驗機的研制[J];直升機技術(shù);2008年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 朱紹維;復(fù)雜零件五軸銑削加工精度預(yù)測與補償技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

2 胡光忠;模糊可重構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究及其在轉(zhuǎn)向架中的應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 馬華靜;關(guān)節(jié)軸承試驗機研制及磨損量檢測系統(tǒng)熱誤差補償[D];燕山大學(xué);2017年

2 李正國;復(fù)合擺動式關(guān)節(jié)軸承加速壽命試驗機的研制及試驗研究[D];河南科技大學(xué);2014年

3 倪健健;基于虛擬樣機的鏈傳動系統(tǒng)靜動態(tài)特性的研究[D];太原理工大學(xué);2014年

4 王國鋒;復(fù)合擺動式關(guān)節(jié)軸承性能試驗機的研制及試驗研究[D];河南科技大學(xué);2011年

5 舒?zhèn)ゲ?GCr15/鋁合金-PTFE自潤滑軸承制備及摩擦磨損性能[D];南京航空航天大學(xué);2008年

本文編號：2858271