一种确定空间机构轴承真空油脂加注量的方法 【技术领域】
本发明涉及真空润滑油脂加注工艺，具体涉及一种确定空间机构轴承真空油脂加注量的方法。
背景技术
空间机构工作环境特殊，对加注在轴承中的润滑油脂有着特殊的要求。如必须使用超低挥发性的真空油脂才能保证其运转正常，同时要求严格控制真空油脂的加注量，保证机构具有良好的润滑性能。目前，国内真空油脂的使用工艺尚不成熟，空间机构上使用真空油脂的过程中，对于加注量、加注方式和操作规范均没有相应的标准，缺乏真空油脂加注工艺的验证方法，多借鉴普通机械产品的加注经验和检测方法，存在一定的盲目性。
本发明提供一种确定轴承真空油脂加注量的方法，能实现真空油脂在轴承中润滑性能的测试，直观反映轴承润滑性能的优劣，对比不同加注工艺对轴承传动性能的影响，优选出加注工艺。目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
【发明内容】
为了解决现有技术空间机构上使用真空油脂的过程中，对于加注量、加注方式和操作规范均没有相应的标准，缺乏真空油脂加注工艺的验证方法等问题，本发明的目的在于提供一种确定空间机构轴承真空油脂加注量的方法。利用本发明的方法，可解决上述存在的轴承真空油脂加注量难以定量的问题，为确定空间机构的轴承真空油脂加注量提出了一种验证方法。
为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种确定空间机构轴承真空油脂加注量的方法，包括如下步骤：
1)测量、计算不同方案的油脂加注量；
利用“等体积法”精确测量轴承内外圈之间的剩余的体积；再根据所选真空油脂的密度，计算出不同方案应加注油脂的质量，并利用精密称量设备称量出相应的油脂；
2)按不同加注量加注油脂；
将油脂分成若干份，利用加注工具将真空油脂均匀加注至轴承内外圈之间，并将油脂分别加载轴承钢圈的均分处，再进行手动运脂；注意将挤出的油脂重新填入内外圈之间；
3)测量整机的传动效率；
将加注好真空油脂的各轴承装配至整机中，放入真空罐中，进行10～30min的空载运脂；启动测试设备，利用磁粉制动器加载，记录下驱动电机的电流I、电压U，同时通过测速计和力矩传感器记录下驱动机构输出端的转速ω和转矩M，
根据公式：计算出整机的传动效率；
4)分别按不同油脂加注量进行测试；
一种方案测试完毕后，拆下轴承，将加注的油脂清洗干净，按照另一种加注方案重新加注真空油脂，重新运脂；在其他齿轮、电机等传动零部件状态一致的条件下，按步骤3)的方法继续测试，计算效率；
5)对比，优选加注工艺方案。
通过各方案的效率数据对比，确定轴承的油脂加注量，优选出一种适合本机构轴承的加注方法。
本发明一种确定空间机构轴承真空油脂加注量的方法，由于采取上述的技术方案，通过测试轴承装配的整机的传动效率，直观地体现出加注真空油脂的轴承的润滑性能，可以简单而有效地确定选定的真空油脂加注量。并且本发明的应用具有较好的通用性，可以满足大多数空间传动机构中轴承加注量地确定。本发明的方法，已成功应用于多个空间产品中的轴承油脂加注量的确定，目前这些产品已完成热真空试验以及其他测试，运行正常。因此，本发明解决了现有技术加注真空油脂盲目性的问题，取得了精确、直观、有效等有益效果。
【附图说明】
图1为本发明一种确定轴承真空油脂加注量的方法的步骤图；
图2为驱动机构测试设备的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
附图为一种确定轴承真空油脂加注量的方法的步骤图，包括如下步骤：
1)测量、计算不同方案的油脂加注量。
利用“等体积法”精确测量轴承内外圈之间的剩余的体积。将水灌满轴承内外圈之间，用精密量器测量水的体积，即可以得出轴承内外圈间的剩余体积。再根据所选真空油脂的密度，计算出不同方案应加注油脂的质量，并利用精密称量设备称量出相应的油脂。
2)按不同加注量加注油脂。
利用加注工具将真空油脂均匀加注至轴承内外圈之间，将油脂分成若干份，并将油脂分别加载轴承钢圈的均分处。再进行手动运脂，保证油脂在内外圈之间附着均匀。注意将挤出的油脂重新填入内外圈之间，保证加注量的准确性。
3)测量整机的传动效率。
将加注好真空油脂的各轴承装配至整机中，放入真空罐中，并进行10～30min的空载运脂，进一步保证各轴承内部油脂附着的均匀性。启动测试设备，利用磁粉制动器加载，记录下驱动电机的电流I、电压U，同时通过测速计和力矩传感器记录下驱动机构输出端的转速ω和转矩M，如图2所示。
可根据公式：计算出整机的传动效率。
4)分别按不同油脂加注量进行测试。
一种方案测试完毕后，拆下轴承，将加注的油脂清洗干净，按照另一种加注方案重新加注真空油脂，重新运脂。同时保证其他齿轮、电机等传动零部件状态的一致，按步骤3)的方法继续测试，计算效率。
5)对比，优选加注工艺方案。
由于其他传动件状态一致，整机效率的变化可视为轴承传动效率的变化，也即真空油脂不同加注量导致润滑性能的变化。通过各方案的效率数据对比，可以确定轴承的油脂加注量，优选出一种适合本机构轴承的加注方法。
上述步骤3)测量整机的传动效率，所采用的驱动机构测试设备如图2所示，该步骤进一步包括如下的步骤：将加注好真空油脂的轴承装配至被测驱动机构，被测驱动机构放置在一个真空罐内，其输出轴通过连杆连接真空罐外的测速计和力矩传感器，用一个磁粉制动器作为负载，测试转速和力矩。
应用本发明的方法，已对某空间机构(被测驱动机构)中的轴承按照不同的加注量进行油脂加注，再测试热真空环境下整机的传动效率，最后对比不同加注量的测试数据，验证油脂加注工艺的优劣性，确定真空油脂的加注量。使用证明，本发明可以直观反映轴承润滑性能的优劣，对比不同加注工艺对轴承传动性能的影响，优选出加注工艺。