空间轴承多孔保持架润滑油释放机理研究
编号:194
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更新:2026-03-26 12:26:57 浏览:26次
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摘要
多孔聚酰亚胺保持架是空间轴承实现长寿命润滑的关键组件,其润滑剂释放行为直接影响摩擦界面的供油状态和轴承服役寿命。然而,润滑剂在空间轴承多孔保持架中的释放机理尚不明确,无法满足空间执行机构15年以上长寿命服役的迫切需求。鉴于此,本文采用数值模拟和实验相结合的方法,针对空间轴承多孔保持架的离心供油预测和润滑剂释放机理开展研究。首先,基于等效毛细管模型,从Navier-Stokes方程出发建立了孔隙尺度离心驱动润滑剂流出的判据,并进一步成功扩展应用于宏观尺度的多孔保持架。经两相流有限元仿真、离心供油实验和多源文献结果的系统验证,提出的离心驱动润滑剂流出判据在孔径跨越三个数量级、黏度变化近30倍的宽参数范围内保持了良好的预测精度。在此基础上,构建了孔径-转速多参数耦合设计相图。此外,进一步建立了面向航天轴承多孔保持架的热-流-固多场耦合模型,发现了离心载荷作用下润滑剂迁移遵循优先流主导机制而非传统的“挤压海绵”均匀释放假设;通过数值解耦方法定量分离了热膨胀与黏温效应的相对贡献,明确了黏温效应的主导地位;阐明了离心、温度和碰撞三种润滑剂释放机制的相互竞争关系。研究成果可为航天轴承多孔保持架优化设计提供理论指导和分析工具。
稿件作者
朱朋哲
北京理工大学
冯翔宇
北京理工大学
王文中
北京理工大学
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