空間諧波減速器性能退化與壽命分析研究.pdf

1、課題來源于民用航天預(yù)研項目—“xxxxxx傳動機構(gòu)技術(shù)”。隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展,對空間傳動機構(gòu)的使用壽命和可靠性等技術(shù)指標有了更高的要求。各類航天器的使用方式正由“試驗應(yīng)用型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皹I(yè)務(wù)服務(wù)型”。這樣使用方式的轉(zhuǎn)變就要求在軌航天器有更長的使用壽命和更高的使用可靠度。
　　諧波減速器作為一類重要的傳動機構(gòu),其擁有優(yōu)異的綜合傳動性能,廣泛使用于各類空間傳動機構(gòu)中。但是對于諧波減速器在復(fù)雜空間環(huán)境綜合應(yīng)力作用下的動態(tài)服役行為以及其失

2、效機理還未得到較為深入的研究和分析,也未建立一套科學(xué)合理的壽命試驗方法和壽命可靠性的評價體系,這樣極大制約了諧波減速器在后續(xù)航天器機構(gòu)中的應(yīng)用。
　　針對上述問題,本課題以諧波減速器為研究對象,模仿其空間環(huán)境下的服役狀態(tài)進行相關(guān)的加速退化試驗,對其空間環(huán)境下的失效機理進行研究,并建立空間環(huán)境下的性能退化和可靠性壽命分布模型。
　　論文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)分析了空間諧波減速器的失效機理。首先分析了諧波減速器在空

3、間環(huán)境下的特殊使用要求,并對其主要摩擦副的潤滑形式和失效原因進行了分析。拆解并觀察了諧波減速器內(nèi)部的磨損情況并結(jié)合本團隊應(yīng)有的研究成果,分析得到了諧波減速的失效機理。
　　(2)進行了空間環(huán)境下的諧波減速器性能加速退化試驗?；诳臻g諧波減速器的失效機理,采取空間環(huán)境使用下的潤滑形式,在合理選擇加速應(yīng)力和加速因子的情況下,進行了多組不同工況下的傳動性退化的加速試驗,采集到了多工況下的性能退化參數(shù)和壽命分布參數(shù)。
　　(3)建立

4、了空間諧波減速器的性能退化失效模型。通過分析典型的加速退化模型以及影響諧波減速器傳動性能的因素,建立了基于隨機退化量的布朗運動性能退化模型,并對模型進行了參數(shù)統(tǒng)計分析。建立了基于諧波減速器的潤滑失效的黏著磨損模型,分析了其在混合潤滑狀態(tài)下的磨損率,由此建立了失效加速方程。
　　(4)建立了空間諧波減速器可靠性壽命分布模型。在空間諧波減速器的失效機理基礎(chǔ)上,建立了基于 Weibull分布的空間諧波減速器的可靠性壽命分布模型,并從失效