骆孝武, 李璞, 周青华, 陈佳俊, 张强, 刘艳敏, 朱浩
目的 探究空间导电滑环在真空环境下载流摩擦磨损行为及演化规律,为提升航天器旋转电传输机构可靠性提供数据支撑。方法 利用自主搭建的真空载流摩擦磨损试验机,系统研究滑动速度、接触载荷和电流强度对摩擦系数、接触电阻及磨损形貌的影响,并通过大气与真空条件下的对比试验揭示界面损伤机理。结果 在大气条件下,低速（1 r/min）时,摩擦系数为0.45±0.05,磨损宽度约0.21 mm,经跑合后,接触电阻稳定在(0.06±0.03) Ω;中速（10 r/min）时,摩擦系数降至约0.35,磨损宽度增至0.58 mm;高速（100 r/min）下,摩擦系数降至0.3以下,磨损宽度约0.89 mm。真空条件下,载荷试验显示,0.3 N时,磨损宽度为0.29 mm,1 N时降至0.17 mm,3 N时升至约0.27 mm。电流试验表明,在大气条件下,6 A时的接触电阻波动较大,20 A时显著降低,且摩擦系数约为0.3;在真空条件下,6 A时的摩擦系数约0.2,20 A时因焦耳热与局部电弧作用,导致摩擦系数和法向力明显波动。结论 滑动速度、载荷和电流呈耦合效应,在真空中较优化载荷约为1 N、低速约1 r/min、电流约6 A。通过优化速度-载荷-电流组合可有效抑制界面损伤,为空间导电滑环工况参数设计及可靠性评估提供了可靠依据。
