[发明专利]热真空环境的摩擦实验装置

说明书

本发明公开了一种热真空环境的摩擦实验装置，包括可控温真空箱、加载箱、总安装底板、加载端磁流体密封轴、第三隔热联轴器、扭矩传感器、第一隔热联轴器、测试件、第二隔热联轴器、驱动端磁流体密封轴、驱动端常温常压箱、驱动装置和加载装置，本发明可以将伺服电机置于由常温常压箱的开口端面通过螺栓与常温常压箱端盖14固定形成常温常压箱，在既可以满足大扭矩高转速测试要求的情况下，无需真空罐外驱动和加载，使得完成测试时无需定制专用真空罐只需可放下安装平台即可且极大程度的缩短了传动链长度，易于保证同轴度。

技术领域

本发明涉及热真空环境下的驱动加载测试领域，更具体的说，尤其涉及一种热真空环境的摩擦实验装置。

背景技术

现有一适用于航天领域的制动器，设备的目的是使得旋转轴减速直至停止转动。该种制动器的主要工作环境是热真空环境，它的主要原理是：利用制动器内的摩擦副产生与阻止旋转轴旋转的扭矩，从而使得目标轴减速直至停止转动。为了研究该制动器在不同工况、不同环境、不同转向下的性能、寿命等特性需要在地面进行相应的模拟测试。

为完成该制动器的地面模拟测试，需要设计一种热真空环境的摩擦实验装置，该种热真空环境的摩擦实验装置需要完成的测试有：1.不同转速下的制动器打滑测试，该测试中要求达到的转速极高、扭矩较大；2.不同转向下的打滑测试；3.不同温度下的打滑测试。

目前，地面真空驱动加载设备使用真空电机提供的转速和转速，但其提供的转速和转矩有限且其可以在真空环境工作但工作的温度区间有限。当实验需要高转速和高扭矩时，难以满足需求，需要将测试件置于真空箱内，在真空箱上的两侧均安装磁流体密封轴，在真空箱外部使用高转速大扭矩的伺服电机与一侧磁流体相连，从而驱动测试件；另一侧磁流体密封轴与磁滞制动器等连接，从而对测试件加载。这种方法，势必导致传动链很长，其同轴度难以保证，且所需场地较大；需要定制专用的真空箱，以配合合适的磁流体密封轴，经济效益低。

目前，进行加载打滑实验时，大多采用磁滞制动器提供加载，但是磁滞制动器的原理导致其加载和卸载具有延迟，无法完成瞬间的加载和卸载，从而可能会影响实验的准确性。

目前，尚无在热真空的环境内设置常温常压箱的设计。在热真空环境内，主要考虑常温常压箱的温度会对测试件的测试环境温度产生影响，从而影响实验的精确度。在真空环境内无法产生热对流，主要的热传递方式是热传导和热辐射，只需要抑制这两种热传递的方式，可以极大程度的提高实验精确度。

现欲实现制动器的地面模拟测试，需求可以实现大扭矩高转速条件下的实验、传动链短易于保证较高同轴度、加载和卸载的速度快、无需定制真空箱且实验所需场地较小。而现有的地面真空驱动加载设备真空电机无法满足所需的转速和扭矩，而真空箱外部驱动加载所需传动链长，同轴度难以保证，所需场地大，加载和卸载具有一定的延迟，需要定制相应的真空箱。进而提供一种传动链短、同轴度高、所需场地小、实现良好隔热且加载速度快的一种热真空环境的摩擦实验装置。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的地面真空驱动加载设备真空电机存在无法满足实验所需的转速、扭矩和工作温度的问题，而采用真空箱外部驱动加载所需传动链长，同轴度难以保证，所需场地大，加载和卸载具有一定的延迟，需要定制相应的真空箱等问题，提出了一种传动链短、同轴度高、所需场地小、实现良好隔热且加载速度快的热真空环境的摩擦实验装置。