[发明专利]模拟气象卫星扫描机构中角接触球轴承的动态检测方法

说明书

 

技术领域

本发明属于轴承试验技术领域，尤其涉及到一种模拟气象卫星扫描机构中角接触球轴承的动态检测方法。

 

背景技术

扫描机构作为气象卫星遥感系统的重要组成部件，主要用于气象图像信息的获取，扫描机构中使用的角接触球轴承质量及可靠性将直接影响整个遥感系统的所获取的图片质量以及运行寿命，角接触球轴承通常采用超精密角接触球轴承并采用配对安装的方式，由于配对角接触球轴承在太空中不停的往复摇摆约10亿次且承受着高低温交替、真空、失重、辐射等恶劣工况，因此配对角接触球轴承必须高精度、低摩擦、长寿命且具有高可靠性。

为提高气象卫星扫描机构角接触球轴承的设计水平和产品质量，需要对角接触球轴承进行模拟动态检测，模拟动态检测为角接触球轴承的产品设计和理论分析提供真实有效的参考数据，而模拟气象卫星扫描机构中角接触球轴承的动态试验方法至今未见相关报道。

 

发明内容

为考核气象卫星扫描机构支承轴承的动态性能以及工作寿命，本发明提供了一种模拟气象卫星扫描机构中角接触球轴承的动态检测方法，该动态检测方法通过检测装置中的四组试验单元组件以及磁流体密封传动组件来实现检测过程，在四组试验单元组件中分别配装配对角接触球轴承即第一角接触球轴承和第二角接触球轴承，检测装置中的分子泵和机械泵可以提供10^-5Pa的高真空度，环境温度控制在常温～50℃，伺服电机为四组试验单元组件提供连续旋转和往复摆动，可以真实模拟气象卫星扫描机构支承轴承在高真空环境下的实际安装条件以及运转特点，考核气象卫星扫描机构支承轴承的动态性能以及工作寿命，试验过程由计算机监控程序对伺服电机的摆动速度、摆动角度以及转动速度发出所述参数要求指令，同时计算机监控程序根据已事先设定好的检测内容对四组试验单元组件内的四组配对角接触球轴承进行实时检测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

模拟气象卫星扫描机构中角接触球轴承的动态检测方法，气象卫星使用的角接触球轴承为超精密级轴承且配对使用，配对角接触球轴承由同型号的第一角接触球轴承和第二角接触球轴承构成，配对角接触球轴承的内圈内径一般在30～80mm，气象卫星对配对角接触球轴承的参数要求是：所处真空度要求10^-5Pa，所处环境温度要求在常温～50℃范围内可控，所处摆动速度要求在0.1°/s～20°/s范围内可控，所处摆动角度要求在-20°～20°范围内可控，所处转动速度要求在10～300r/min范围内可控。

本发明的动态检测方法包含检测装置和检测过程，通过检测装置和检测过程对配对角接触球轴承的检测内容包括：真空度、环境温度、摆动速度、摆动角度、摆动次数、转动速度、转动圈数、外圈温度、摩擦力矩、检测时间。

上述所述参数要求和所述检测内容均已在计算机监控程序在设定，计算机由电控柜供电，计算机监控程序根据所述使用条件和所述检测内容能对上述检测装置发出相关指令并对上述检测过程检测实时检测。

本发明的检测装置包含机架、工作台、底座、大密封圈、真空罩、支承柱、试验单元组件、锁紧螺母、固定座、十字平板、大齿轮、键、磁流体密封传动组件、观察窗、小密封圈、联轴器、组合引线电极、法兰、伺服电机、抽气管、分子泵、减震地脚、机械泵、电磁隔断阀、真空波纹管、电磁放气阀、电阻规以及电离规。

上述试验单元组件包含支座套、主轴、小齿轮、螺栓、螺母、加热丝、外衬套、第一温度传感器、第二温度传感器、上端盖、压盖、扭矩传感器、第三温度传感器、内隔环、外隔、迷宫片、密封环、拆卸环、滑动套、同心环、陶瓷球、弹簧以及止推片。

上述磁流体密封传动组件包含传动轴、下端盖、第一支承轴承、外隔套、第二支承轴承、纳米磁流体、磁极以及外壳。