為評(píng)估空間潤(rùn)滑油能否滿(mǎn)足處于邊界潤(rùn)滑工況下的掃描機(jī)構(gòu)8年長(zhǎng)壽命要求,分析潤(rùn)滑油在空間環(huán)境下的摩擦磨損和長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑性能。以空間合成碳?xì)錆?rùn)滑油RP4751為研究對(duì)象,分別采用真空螺旋摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)(SOT)和滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)(SRV)測(cè)試潤(rùn)滑油的名義潤(rùn)滑壽命(每消耗1μg潤(rùn)滑油時(shí)鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù))、磨斑直徑和滑動(dòng)摩擦因數(shù),結(jié)合掃描電子顯微鏡和X射線能量色散譜儀進(jìn)行微觀分析。結(jié)果表明:RP4751潤(rùn)滑油在真空環(huán)境下滑動(dòng)摩擦因數(shù)較小、耐磨壽命較長(zhǎng),具有良好的真空邊界潤(rùn)滑性能和較高的名義壽命;紅外透過(guò)率分析結(jié)果表明,SRV試驗(yàn)前后潤(rùn)滑油未發(fā)生質(zhì)變。利用2臺(tái)RP4751潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的掃描電機(jī)開(kāi)展1∶1真空壽命試驗(yàn),結(jié)果表明:RP4751潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí)電機(jī)壽命滿(mǎn)足紅外地球敏感器運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的8年在軌運(yùn)行壽命需求;試驗(yàn)得到的電機(jī)軸承中的鋼球潤(rùn)滑壽命大于等于2 943 r/μg,該結(jié)果與SOT試驗(yàn)的潤(rùn)滑油名義壽命3 598 r/μg有較好的一致性,為其他空間運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑油的選用及長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑設(shè)計(jì)提供重要試驗(yàn)依據(jù)。
【部分圖文】：

2種試驗(yàn)條件詳細(xì)如表2所示。表2 RP4751合成碳?xì)溆湍Σ翆W(xué)性能測(cè)試條件Table 2 Tribological performance test conditions for RP4751 synthetic hydrocarbon oil Experimenttype Ballparameter Experimenttemperature Vacuumdegree Load Speed SRV 440 stainless,12.7 mm 25 ℃ ≤1×10-1Pa 100 N 50 Hz,1 mm SOT ≤1×10-4Pa 1.5GPa 210r/min

SOT試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,可以看出潤(rùn)滑油的初始摩擦因數(shù)為0.075左右,試驗(yàn)結(jié)束時(shí)上升到0.28,此時(shí)鋼球的旋轉(zhuǎn)次數(shù)已達(dá)到179 908次(轉(zhuǎn)),進(jìn)而可以得出其名義壽命為3 598 r/μg,其中潤(rùn)滑油名義壽命為每消耗1 μg的潤(rùn)滑油時(shí),鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)(r)。試驗(yàn)中摩擦副間的潤(rùn)滑油含量?jī)H為50 μg,平盤(pán)直徑為50.8 mm,RP4751潤(rùn)滑油密度為0.84 g/cm3�？晒浪愠瞿Σ粮苯佑|區(qū)域潤(rùn)滑油膜厚度為25 nm,根據(jù)邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下典型油膜厚度在1～50 nm之間,可判斷該鋼球-平盤(pán)摩擦副潤(rùn)滑狀態(tài)為邊界潤(rùn)滑工況。SRV試驗(yàn)的結(jié)果如圖3所示,可以看出潤(rùn)滑油的摩擦因數(shù)曲線走勢(shì)在運(yùn)行開(kāi)始后一直保持平穩(wěn),試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的摩擦因數(shù)為0.16,磨斑直徑為0.41 mm,表明RP4751潤(rùn)滑油具有良好的極壓抗磨特性。

SRV試驗(yàn)的結(jié)果如圖3所示,可以看出潤(rùn)滑油的摩擦因數(shù)曲線走勢(shì)在運(yùn)行開(kāi)始后一直保持平穩(wěn),試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的摩擦因數(shù)為0.16,磨斑直徑為0.41 mm,表明RP4751潤(rùn)滑油具有良好的極壓抗磨特性。圖4給出了RP4751潤(rùn)滑油真空SRV試驗(yàn)前后的紅外透過(guò)率對(duì)比,可以看出,試驗(yàn)后潤(rùn)滑油的紅外透過(guò)率在2～3 μm波段處略有降低,其他波段無(wú)明顯變化,表明潤(rùn)滑油未發(fā)生明顯質(zhì)變。

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