[發(fā)明專利]超聲電機(jī)磨損失效壽命的快速確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610425804.5
• 申請日: 2016-06-16
• 公開（公告）號: CN106646221B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃首清;劉守文;馬龍;鄭會(huì)明;胡芳;李樹鵬;馬騰飛;張稚杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.超聲電機(jī)磨損失效壽命的快速確定方法，包括如下步驟：

a.確定超聲電機(jī)加速壽命試驗(yàn)的加速應(yīng)力和磨損失效判據(jù)，在加速應(yīng)力下進(jìn)行超聲電機(jī)的加速壽命試驗(yàn)，監(jiān)測磨損過程的全壽命周期中摩擦材料磨損量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、定子溫度、摩擦轉(zhuǎn)矩、失效時(shí)間參數(shù)；

b.在加速壽命試驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí)，進(jìn)行正常應(yīng)力下超聲電機(jī)的壽命試驗(yàn)，監(jiān)測磨損過程的中摩擦材料磨損量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、定子溫度、摩擦轉(zhuǎn)矩參數(shù)，在加速應(yīng)力下所有電機(jī)失效后停止正常應(yīng)力下的超聲電機(jī)壽命試驗(yàn)，其參數(shù)監(jiān)測方法同步驟a的監(jiān)測方法；

c.基于定子行波速度解析表達(dá)式計(jì)算定子行波速度；基于超聲電機(jī)的定/轉(zhuǎn)子接觸模型獲得轉(zhuǎn)子受到接觸面的軸向力參數(shù)；

d.根據(jù)定子行波速度和軸向力參數(shù)，結(jié)合超聲電機(jī)的定/轉(zhuǎn)子磨損模型，根據(jù)所推導(dǎo)加速因子表達(dá)式計(jì)算加速因子；

e.根據(jù)加速因子和加速應(yīng)力下的磨損失效時(shí)間反推正常應(yīng)力下超聲電機(jī)的使用壽命；

其中，超聲電機(jī)的定/轉(zhuǎn)子磨損模型記作：

模型中：

V——磨損體積；

k₀——單位長度磨損率；

w——壓強(qiáng)；

l——磨損長度；

S——定子齒面面積；

——轉(zhuǎn)子受到接觸面的軸向力；

v_rotor——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；

v_u——行波速度；

t——磨損時(shí)間；

則超聲電機(jī)的壽命T_t可表達(dá)為：

其中，V_max為由失效判據(jù)決定的最大允許的體積磨損量，對于某一超聲電機(jī)、在定/轉(zhuǎn)子初始預(yù)緊力F_p0一定時(shí)認(rèn)為是確定的。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，選定加速應(yīng)力時(shí)，在加速應(yīng)力下超聲電機(jī)的壽命表達(dá)式為：

則加速因子β₀表示為：

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，加速應(yīng)力為電機(jī)負(fù)載、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、環(huán)境溫度、電機(jī)輸入電壓的一種或多種。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在積累足夠的摩擦材料磨損數(shù)據(jù)的情況下在加速應(yīng)力下的加速壽命試驗(yàn)和正常應(yīng)力下的壽命試驗(yàn)中省去監(jiān)測磨損過程摩擦材料磨損量的步驟。