月壤深層采樣回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件溫度場分析.pdf

1、探月三期工程的主要任務(wù)是在月球表面鉆取長度不小于2m且保持層理信息的月壤樣品?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動部件是采樣系統(tǒng)中最主要的動力裝置，為取心鉆具提供足夠的回轉(zhuǎn)動力，保證鉆具能夠按照不同的采樣對象進(jìn)行相應(yīng)需求模式的鉆進(jìn)，其工作狀態(tài)和可靠性極為關(guān)鍵?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動部件在進(jìn)行月壤采樣工作時處于真空高低溫交變的月面環(huán)境，溫度場成為決定其性能的主要因素之一，基于此背景展開對回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件溫升特性的理論與試驗(yàn)研究。
　　本文采用熱阻網(wǎng)絡(luò)法對回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的溫度場進(jìn)行

2、理論分析，首先針對回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的系統(tǒng)組成和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行原理性分析，分別對電機(jī)部分和行星減速器部分內(nèi)部共計五類的熱源進(jìn)行精確計算。其次根據(jù)回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件正常工作時系統(tǒng)內(nèi)部及其與外界的熱量交換關(guān)系，構(gòu)建相應(yīng)的熱阻網(wǎng)絡(luò)理論分析模型，并將實(shí)際元件的熱阻數(shù)值及熱源產(chǎn)熱數(shù)值等物理參數(shù)代入到熱阻網(wǎng)絡(luò)中，完成現(xiàn)實(shí)問題的參數(shù)化建模。然后遵循熱力學(xué)第一定律建立整個系統(tǒng)各個傳熱節(jié)點(diǎn)的瞬時熱量平衡方程組，采用秩1擬Newton法進(jìn)行數(shù)值求解，通過MATLAB編程

3、得到回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件在各工作模式下關(guān)鍵構(gòu)件的溫升曲線及系統(tǒng)整體的穩(wěn)態(tài)溫度場和瞬態(tài)溫度場。最后開展回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的真空測溫試驗(yàn)，依照試驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟠罱ㄕ婵諟y溫試驗(yàn)臺并制定相應(yīng)的試驗(yàn)方案和試驗(yàn)流程，在試驗(yàn)室內(nèi)模擬月面真實(shí)環(huán)境，得到回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件可測節(jié)點(diǎn)在各個工作模型下的溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　本文針對月面特殊的真空環(huán)境，完成了回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件溫度場的理論分析和試驗(yàn)研究，并依照熱源的熱量分布與具體的傳熱路徑對熱阻網(wǎng)絡(luò)模型作進(jìn)一步的優(yōu)化；經(jīng)過試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計