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行相應需求模式的鉆進，其工作狀態(tài)和可靠性極為關鍵?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動部件在進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研究。
　　本文采用熱阻網(wǎng)絡法對回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的溫度場進行

2、理論分析，首先針對回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的系統(tǒng)組成和運行狀態(tài)進行原理性分析，分別對電機部分和行星減速器部分內(nèi)部共計五類的熱源進行精確計算。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系，構建相應的熱阻網(wǎng)絡理論分析模型，并將實際元件的熱阻數(shù)值及熱源產(chǎn)熱數(shù)值等物理參數(shù)代入到熱阻網(wǎng)絡中，完成現(xiàn)實問題的參數(shù)化建模。然后遵循熱力學第一定律建立整個系統(tǒng)各個傳熱節(jié)點的瞬時熱量平衡方程組，采用秩1擬Newton法進行數(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鍵構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，依照試驗目的和要求搭建真空測溫試驗臺并制定相應的試驗方案和試驗流程，在試驗室內(nèi)模擬月面真實環(huán)境，得到回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件可測節(jié)點在各個工作模型下的溫升試驗數(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)絡模型作進一步的優(yōu)化；經(jīng)過試驗數(shù)據(jù)與計