低速轴承真空跑合测试系统的设计与实现

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1、硕士学位论文低速轴承真空跑合测试系统的设计与实现DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFSYSTEMOFLOWVELOCITYBEARINGRUNNINGTESTINVACUUMENVIRONMENT郭良哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TP391.9学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文低速轴承真空跑合测试系统的设计与实现硕士研究生：郭良导师：唐降龙教授申请学位：工程硕士学科：计算机科学与技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨

2、工业大学ClassifiedIndex:TP391.9U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFSYSTEMOFLOWVELOCITYBEARINGRUNNINGTESTINVACUUMENVIRONMENTCandidate：GuoLiangSupervisor：Prof.TangXianglongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ComputerScien

3、ceandTechnologySchoolofComputerScienceandAffiliation：TechnologyDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着科学技术的迅速发展和工业化进程的持续深入，我国的航空航天事业有了长足的进步和举世瞩目的成就。作为空间探索的关键设备，航天器的性能很大程度上受到其回旋机构上的轴承影响。目前航空航天用轴承大都采用MoS2固

4、体润滑剂镀膜，在装入航天器使用之前需要对其进行跑合测试，以优化轴承的性能，保证航天器的性能和使用寿命。为了加快跑合进程，缩短测试时间，轴承跑合时需要对其加以一定压力负载。由于轴承镀膜后初始沟道不均匀，随着轴承旋转位置的变化，轴承受到的实际压力也会变化。因此需要在跑合过程中根据压力传感器的实时反馈，对压力输出做出调整。低速轴承真空跑合测试系统通过使用PID控制算法对轴承跑合的驱动电机和加载电机进行自动控制：使得加载电机能够在跑合测试开始之前对轴承按照指定压力进行预加载，在跑合测试进行时对轴承负载进行动态维持；驱动电机对跑合

5、测试过程中轴承实时速度进行反馈调节，在轴承跑合完成后进行自动制动。低速轴承真空跑合测试系统通过使用多种数字滤波算法对跑合测试过程中轴承的实时状态数据采集进行了处理，筛除了偶然性电磁干扰，均衡了传感器的随机误差，得到了有效的实时轴承压力和摩擦力矩。低速轴承真空跑合测试系统通过对轴承摩擦力矩数据的统计显著性检验分析，计算出跑合测试完成后轴承的摩擦力矩没有显著性差异的概率，为轴承的后续人工筛选提供数据参考。通过在matlab中进行PID控制算法和数字滤波算法的模拟实验，验证了算法在自动控制和干扰过滤方面的有效性。通过对低速轴承

6、真空跑合测试系统的实际跑合结果分析，证明了跑合测试系统功能完备、性能优良。关键词：轴承跑合；自动控制；PID控制；数据采集；数字滤波；统计显著性检验I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,aswellasthecontinuousincreasingofindustrializationprocess,ouraerospaceindustryhasmadegreatstridesandremarkableachievements.A

7、sthekeyequipmentofspaceexploration,spacecraft’scapabilitiesarestronglyinfluencedbythebearingofitsswingmechanism.Atpresentaerospacebearings,whicharemostlyplatedwithsolidlubricantofMoS2,needtohaverunningteststoimprovetheoperationperformancebeforetheassemblingandusi

8、nginspacecrafts.Highqualitybearingsensurehighqualityspacecrafts.Toacceleraterunningprocessandreducetesttime,certainloadneedstobeputonthebearingduringthetest.Be