微纳姿控飞轮油、脂润滑下功耗及寿命分析.pdf

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1、2010年6月润滑与密封June2010第35卷第6期LUBRICATIONENGINEERINGVoI_35No．6DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．06．007微纳姿控飞轮油、脂润滑下功耗及寿命分析曹萍白越高庆嘉黄敦新李也凡(1．长春工程学院理学院吉林长春130022；2．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033)摘要：为了满足体积小、质量轻的微纳姿控飞轮空间条问下长寿命的润滑要求，提出应用微量脂润滑的方式为微纳飞轮提供润滑，通过实验分析不同量油脂润滑下的功耗、温升变化、挥发率及寿

2、命。结果显示：微纳姿控飞轮的轴承功耗和润滑剂的用量密切相关，减少润滑剂的用量可以使润滑剂的无用流动减小，功耗明显降低；微量脂润滑(脂用量占轴承空腔的30％)下的功耗小于油润滑下的功耗，且易于实现飞轮轴承的高精度稳速控制；脂润滑由于比油润滑的功耗大且脂热交换能力差，故温升比油润滑高，在飞轮典型的3000—6000r／min的工作转速范围内，微量脂润滑下的温升为5．2—8．5℃；真空条件下微量脂润滑条件下润滑脂的挥发损失率随时间而减小，最终稳定在一很小的挥发值，完全能够满足空间条件下微纳卫星的寿命要求。关键词：功耗；脂润滑；油润滑；微纳姿控

3、飞轮；寿命中图分类号：TH133．7；V474．2文献标识码：A文章编号：0254—015O(2010)6—029—4AnalysisofPowerLossandLifeunderLiquidandGreaseLubricatingStatesforMicro．nanoAttitudeControlWheelCaoPingBaiYueGaoQingjiaHuangDunxin。LiYefan(1．SchoolofSciences，ChangchunInstituteofTechnology，ChangchunJilin130022，Ch

4、ina；2．ChangehunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，ChangchunJilin130033，China)Abstract：Inordertomeetthelubricationliferequirementofmicro—nanosatelliteinspace。amethodusinglittlegreaselubricationforthemacro-nanoattitudecontrolwheelwasproposed

5、．Thepowerloss，temperaturerising，lubricationlossandlubricatinglifewithlittlegreaselubrication(thegreasedosageequalsthe30％ofbearingcavity)wereanalyzed．There-suitsshowthatthepowerlossreduceswithdecreasinglubricationdosage．Thepowerlossislessandthetemperaturerisingisgreaterwi

6、thlittlegreaselubricationthanwithoillubrication．Thetemperaturerisingwithlittlegreaselubricationisfrom5．2to8．5℃whentherotatingspeedofbearingisfrom3000to6000r／min．Thelubricationlossoflittlegreaseundertheconditionofvacuumdecreaseswithtimeincreasingandthenstabilizesataverysm

7、allvalue．Themethodwithlittlegreaselubricationforthemacro-nanoattitudecontrolwheelisfeasible．Keywords：powerloss；greaselubrication；oillubrication；macro—nanoattitudecontrolwheel；life当前卫星的发展趋势向大卫星和微纳卫星两个方的调姿力矩，是最常用的一种姿态控制执行器。向发展，微纳卫星以其成本低、功能密度高、可灵活常规飞轮润滑采用油润滑并带有复杂的储油及供油系发射以及

8、可快速组网构成星座等优点成为当前军用和统，系统的体积及质量较大，无法满足微纳卫星的使民用卫星的重要发展对象”。微纳卫星需要具有较用要求。精确的姿态调整能力以提高整星及星座的任务性能。姿控飞轮工作转速一般在3