导电滑环刷丝压力测试装置及接触力特性研究

Research on Pressure Testing Device and Contact Force Characteristics of Conductive Slip Ring Brush Wire

本研究针对精密导电滑环接触压力的测试难点,提出了基于悬臂梁理论的测试方案,实现了刷丝压力的精确测量。对导电滑环的接触力学特性问题进行研究,以刷丝和导电环接触问题为研究对象,将其抽象为两圆柱体垂直接触的模型,并对解析公式进行推导,得到了刷丝与导电环间赫兹接触应力与变形的有效计算方法。为了验证计算分析的准确性,建立导电环和刷丝的三维模型,划分有效的结构化网格,对刷丝与导电环的赫兹接触问题进行仿真,并与解析公式的结果作对比。结果表明,采用解析法与仿真分析法,最大表面压力的误差为3.8%,变形量的误差为4.5%,二者数值较为接近,采用该算法,可有效对刷丝与导电环间的最大接触应力与变形问题进行分析。