發(fā)布時間：2021-12-28 22:35

　　目前隨著我國綜合國力的提高,對太空資源的開發(fā)需求提高,我國航天技術也取得一定的進步。隨著國家航天戰(zhàn)略項目以及民用衛(wèi)星發(fā)射需求,近幾年來我國衛(wèi)星發(fā)射頻率及數(shù)量不斷加大。但衛(wèi)星的研制及發(fā)射升空都需要投入較高的成本,耗費較高的人力物力,因此需要有效提高衛(wèi)星在軌運行的使用壽命。隨著電子元器件的壽命提高,制約衛(wèi)星在軌壽命的主要原因為機械部件的摩擦失效,而摩擦失效的重要原因是姿控飛輪因潤滑油供油不及時以及失效導致軸承處于貧油及半潤滑狀態(tài)。隨著對衛(wèi)星在軌壽命延長的需求,傳統(tǒng)的被動式供油潤滑已經(jīng)無法滿足要求因此需要提出一種可靠、可控且長效補充的主動供油方式。壓電材料其響應時間短、振動位移小能夠產(chǎn)生微量液滴噴射,因此可以結合壓電材料特性設計一種高精度的軸系主動供油方案。本文首先對目前國內(nèi)外壓電微噴技術進行相應的介紹和分析,基于衛(wèi)星飛輪軸系結構的軸承潤滑問題,提出一種與軸系結構相融合的壓電微噴主動供油裝置,此裝置能夠與軸系結構融合,實現(xiàn)儲油、供油及噴油等主要功能,也能夠?qū)崿F(xiàn)相應的軸向定位功能。本文采用環(huán)形壓電振子結構與軸系結構相融合,在有限的結構空間內(nèi)實現(xiàn)供油及定位功能,采用收縮式振動方式提高噴射性能。本... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 微量流體壓電噴射技術國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 微流體壓電噴射技術現(xiàn)狀及分析
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 壓電微噴主動供油裝置與空間軸系融合設計
    2.1 引言
    2.2 壓電微噴主動供油裝置設計參數(shù)
    2.3 壓電微噴主動供油裝置結構設計
        2.3.1 微量噴油裝置結構設計
        2.3.2 背壓供油系統(tǒng)結構設計
        2.3.3 真空注油系統(tǒng)結構設計
    2.4 環(huán)形壓電振子振型選擇
        2.4.1 環(huán)形振子壓電陶瓷選型
        2.4.2 環(huán)形振子模態(tài)分析
    2.5 本章小結
第3章 壓電微噴主動供油裝置流固耦合以及噴射特性仿真計算
    3.1 引言
    3.2 壓電微噴主動供油流固耦合分析
        3.2.1 流固耦合模態(tài)分析
        3.2.2 流固耦合諧響應分析
        3.2.3 噴口聲壓瞬態(tài)分析
    3.3 壓電微噴主動供油噴射特性分析
        3.3.1 主動供油噴射分析模型建立
        3.3.2 單油滴噴射過程分析
        3.3.3 激勵參數(shù)對油滴噴射特性影響分析
    3.4 本章小結
第4章 壓電微噴主動供油裝置驅(qū)動電源的設計制作
    4.1 引言
    4.2 驅(qū)動電源的設計要求
        4.2.1 驅(qū)動電源的輸入特性
        4.2.2 驅(qū)動電源的輸出特性
    4.3 驅(qū)動電源的總體設計
    4.4 直流反激升壓電路設計
        4.4.1 變壓器設計計算
        4.4.2 輸入回路設計
        4.4.3 反激電壓輸出回路
        4.4.4 PWM發(fā)生電路
        4.4.5 穩(wěn)壓電路設計
        4.4.6 直流反激升壓電路仿真
    4.5 半橋逆變電路設計
    4.6 驅(qū)動電源制作及測試
    4.7 本章小結
第5章 壓電微噴軸系主動供油實驗設計與研究
    5.1 引言
    5.2 軸系主動供油實驗平臺搭建
        5.2.1 壓電振子振動測試實驗平臺
        5.2.2 微噴主動供油實驗平臺
    5.3 微噴主動供油裝置性能實驗
        5.3.1 激勵參數(shù)對噴射性能影響測試
        5.3.2 微噴主動供油裝置潤滑性能實驗
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]2017年世界航天發(fā)展重要進展與趨勢[J]. 方勇.  衛(wèi)星應用. 2018(02)
[2]芳基取代羧酸離子液體結構與摩擦學性能的構效關系研究[J]. 孫文靜,張帥,董瑞,文平,楊得鎖,凡明錦.  表面技術. 2017(11)
[3]壓電微噴輔助液滴的多物理場耦合與實驗[J]. 范增華,榮偉彬,王樂鋒,孫立寧.  西安交通大學學報. 2016(11)
[4]無閥壓電泵的流固耦合仿真及試驗驗證[J]. 曾平,李立安,胥鋒,劉國君,溫建明.  光學精密工程. 2016(01)
[5]壓電驅(qū)動撞針式高黏性膠體微噴系統(tǒng)的研制[J]. 劉亞欣,趙亞濤,路士州,姚玉峰.  西安交通大學學報. 2015(06)
[6]含納米石墨水基潤滑劑潤滑性能研究[J]. 吳超,張好強,賈曉鳴.  潤滑與密封. 2013(08)
[7]航天長壽命軸承潤滑技術[J]. 孫小波,王楓,葛世軍,張弘毅,王子君.  軸承. 2012(03)
[8]大粘度壓電微噴系統(tǒng)的研究[J]. 劉軍考,王曉溪,郁朋,陸地.  壓電與聲光. 2012(01)
[9]空間液體潤滑多孔儲油器特性研究[J]. 汪洋,劉秋生,閻嘉坪.  空間科學學報. 2008(06)
[10]壓電雙晶片驅(qū)動的壓電微泵的研究[J]. 王海寧,崔大付,耿照新,陳興.  壓電與聲光. 2007(03)

碩士論文
[1]樹脂基復合材料的減摩耐磨性能及其有限元模擬研究[D]. 李美玲.東北石油大學 2017
[2]基礎潤滑油摩擦學性能及其流變特性分析[D]. 張心愛.重慶大學 2016
[3]油潤滑航天軸承潤滑狀態(tài)及潤滑劑流變特性的研究[D]. 曹佳偉.河南科技大學 2015
[4]3D打印按需滴化微噴射關鍵技術[D]. 鄭振糧.哈爾濱工業(yè)大學 2015



本文編號：3554860