ICS49.035 V22 中华人民共和国国家标准 GB/T28878.1—2012 空 间科学实验转动部件规范 第1部分:设计总则 Specificationoftherotatingcomponentinspacescienceexperiments— Part1:Generalrequirementsofdesign 2012-11-05发布 2013-02-15实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 设计总则 2 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 环境约束 2 …………………………………………………………………………………………… 4.2 设计原则 3 …………………………………………………………………………………………… 4.3 设计流程 3 …………………………………………………………………………………………… 5 设计项目 4 ………………………………………………………………………………………………… 5.1 材料选用 4 …………………………………………………………………………………………… 5.2 结构设计 5 …………………………………………………………………………………………… 5.3 润滑设计 8 …………………………………………………………………………………………… 5.4 电机、角位移传感器和减速器的选用 9 ……………………………………………………………… 5.5 可靠性和安全性设计 10 ……………………………………………………………………………… 5.6 其他设计 11 …………………………………………………………………………………………… 5.7 设计验证 12 …………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 空间环境及其对转动部件的影响 13 ……………………………………………… 附录B(规范性附录) 轴的校核 15 ………………………………………………………………………… 附录C(资料性附录) 常见典型电机的应用特点和转矩裕度 17 ………………………………………… 附录D(资料性附录) 常见角位移传感器的应用特点 19 ………………………………………………… 附录E(资料性附录) 常见减速器的应用特点 20 ………………………………………………………… 参考文献 21 …………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T28878.1—2012 前 言 GB/T28878《空间科学实验转动部件规范》包含以下10个部分: ———第1部分:设计总则; ———第2部分:润滑设计要求; ———第3部分:滚动轴承验收; ———第4部分:润滑油验收; ———第5部分:电机验收; ———第6部分:性能测试; ———第7部分:可靠性试验; ———第8部分:装配; ———第9部分:交收; ———第10部分:储存复验。 本部分为GB/T28878《空间科学实验转动部件规范》的第1部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由全国空间科学及其应用标准化技术委员会(SAC/TC312)归口。 本部分起草单位:中国科学院上海技术物理研究所、中国航天科技集团八院805所、中国科学院长 春光学精密机械与物理研究所。 本部分主要起草人:童广辉、郑列华、瞿玉棣、刘晓华、王淑荣、夏项团、孙丽崴。 ⅢGB/T28878.1—2012 空间科学实验转动部件规范 第1部分:设计总则 1 范围 GB/T28878的本部分规定了空间科学实验转动部件的设计原则、流程和内容。 本部分适用于在空间环境中使用、高可靠性的空间科学实验转动部件的设计。其他有效载荷和空 间飞行器平台转动部件的设计可参照使用。 注:本标准中在不发生歧义的情况下,空间科学实验转动部件简称转动部件。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T273.2 滚动轴承 推力轴承 外形尺寸总方案 GB/T273.3 滚动轴承 向心轴承 外形尺寸总方案 GB/T307.1 滚动轴承 向心轴承 公差 GB/T307.4 滚动轴承 推力轴承 公差 GB/T9239.1—2006 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求 第1部分:规范与平衡允差的 检验 GJB268 航天滚动轴承通用规范 GJB361A—1997 控制电机通用规范 GJB2548 军用微型轴承通用规范 QJ2172 卫星可靠性设计指南 QJ3273 航天产品安全性分析指南 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 轴系组件 shaftingsubassembly 由轴、轴承和安装于轴上的传动体、传感器、密封件及定位零件等组成的组件,用于形成轴系,传递 转矩和运动。 3.2 转动部件 rotatingcomponent 由转轴(含轴上零件)、轴承、支撑结构及必要的附件组成,在力矩驱动下实现特定转动(包括摆动) 的部件。 注1:改写GB/T2900.45—1996,定义4.1.40。 注2:在不发生歧义的情况下,有时轴系组件(见3.1)也称转动部件。 注3:转动部件是转动驱动机构、传动机构、旋转式角位移传感器、导电滑环等机构与组件的核心部件。 1GB/T28878.1—2012 3.3 总质量损失 totalmassloss(TML) 材料真空试验前后试样的质量差占试样初始质量的百分数。 3.4 收集到的可凝挥发物 collectedvolatilecondensablematerial(CVCM) 真空试验材料出气后冷凝在收集板上的物质。 3.5 冷焊 coldwelding 在真空环境中,同种金属或不同种金属的两个洁净表面相互接触,在一定的压力作用下,经过一定 时间后产生黏着的现象。 注:改写GB/T17590—1998,定义3.1.5。 4 设计总则 4.1 环境约束 4.1.1 概述 空间科学实验转动部件(见3.2)除经受一般转动部件的制造、操作、运输和贮存等地面环境外,主 要经受空间力学环境(含发射阶段)和空间轨道运行环境(以下简称空间环境),在设计中应缜密地进行 空间环境适应性设计,以确保在轨运行的高可靠性要求。 4.1.2 地面环境 应考虑在地面环境条件下保持产品的状态稳定、可用。通常遇到的地面环境有: a) 自然环境,对转动部件可能有影响的自然环境主要有重力、大气压、温度、湿度、洁净度和气液 污染。 b) 制造环境,制造过程中对转动部件可能造成的主要影响有:局部应力、残余应力(内应力)、局部 变形和氢脆。 c) 操作环境,在加工、装配和试验过程中,经常有对转动部件的安装、搬运和翻转操作,可能会对 转动部件产生操作载荷。 d) 贮存环境,在大部分时间内,转动部件处于停放或贮存状态。停放姿态、停放支承或贮存设备 的不当可能会影响产品的结构。 e) 运输环境,运输过程包括地面搬运、地面(公路、铁路)运输和空运,可能会对转动部件产生附加 载荷。 f) 地面模拟试验环境,地面模拟转动部件处于力学环境和空间环境下运行,通过试验考核其功能 和性能是否满足要求时,应避免过试验。试验往往无法完全模拟空间的失重环境,在设计转动 部件时,应对模拟试验环境和空间环境的差别做充分的考虑。 4.1.3 力学环境 空间科学实验转动部件设计应考虑以下力学环境: a) 航天器发射、级间分离、整流罩分离、航天器与火箭分离、稳态加速飞行产生的振动、噪声、冲击 及加速度; 2GB/T28878.1—2012