刘艳敏, 邓超文, 骆孝武, 马宁宁, 杨林, 李璞, 周青华, 张强
目的 针对空间导电滑环在高真空极端工况下的界面损伤与长寿命服役难题,探究铍青铜真空载流摩擦磨损行为与演化机理,构建多场耦合磨损寿命预测模型,为航天器旋转电传输机构的可靠性提升提供理论与数据支撑。方法 在真空环境下,以空间滑环常用铍青铜为研究对象,设计11组单变量梯度工况,系统分析滑动速度（10.47~31.42 mm/s）、电流（0~18 A）、磨损路程（75.4~7 539.8 m）对摩擦学性能的影响。基于Archard磨损模型与赫兹接触力学,引入温度软化、电弧侵蚀、速度调控、磨屑自润滑4类修正系数,构建真空载流磨损预测模型,并完成标定验证。结果 在真空环境下,铍青铜磨损体积随滑动速度、电流升高呈加速增长趋势,磨损机制从低速低电流下的磨粒磨损,转变为高速高电流下的磨粒-黏着-电弧侵蚀复合磨损;随磨损路程增加,自润滑效应使稳定磨损期磨损率较跑合期下降72.3%;标定后模型的磨损体积预测值与实测值平均相对偏差9.1%,最大偏差不超过13%。结论 所构建的多场耦合磨损模型基于赫兹接触与Archard理论,适用于球形压头与金属基平面载流摩擦副,可精准表征铍青铜真空载流摩擦磨损演化规律,预测精度满足航天工程应用要求,可为空间导电滑环的工况优化与寿命评估提供可靠依据。
