C-FLEX轴承是WISE望远镜得以顺利完成任务的关键部件之一
WISE 望远镜全称为广域红外巡天探测器,其后续经过任务调整后开展小行星探测工作,被称作 NEOWISE 望远镜。这款望远镜能实现对天空的高精度扫描,核心离不开 C - Flex 轴承的助力 —— 该轴承具备高强度、耐用且无需长期维护的特性,即便在太空的恶劣环境中,也可保障望远镜机械结构运转平稳。这种稳定的运转性能,正是 WISE 望远镜能**捕捉小行星、恒星和星系等天体数据的重要支撑条件。
而 C - Flex 轴承本身常被用于扫描卫星或望远镜的反射镜相关组件,其柔性枢轴便于适配航天器的各类子部件,是航天器精密机械系统中的优质适配部件。
C-Flex轴承本质是十字弹簧轴承,核心是借助内部弹性组件的变形与自回复特性工作,区别于传统轴承依靠滚动体摩擦实现转动的方式,能达成无摩擦、低滞后的旋转或角度调整,具体工作原理可从以下几方面展开:弹性变形实现核心运动该轴承的核心部件是扁平交叉弹簧,由高强度且耐腐蚀的特殊钢材制成。当轴承的内圈或外圈受到旋转驱动力或扭转载荷时,这些交叉排列的弹簧会产生协同弹性变形。它不会像传统滚珠轴承那样做整圈旋转,而是围绕回转中心在有限角度范围内实现回转运动。比如在 WISE 望远镜中,这种变形可满足望远镜反射镜微小角度的**调整需求,以此保障天体观测的精度。自定心保障运转精度其交叉弹簧的结构赋予了轴承出色的自定心能力。当轴承受到外部径向或轴向载荷干扰,导致内圈和外圈出现偏移时,发生变形的交叉弹簧会产生对应的弹性回复力。这种回复力能推动内圈和外圈快速回到原本的中心位置,保障轴承运转时的同心度。这一特性让它在精密设备中极具优势,像精密机床主轴系统中,可补偿加工振动带来的轴系偏移,保证加工精度。部件协同传递并分散载荷轴承的圆柱形外壳会将内部交叉弹簧紧密包裹,既起到保护弹簧的作用,还能把外部承受的径向、轴向载荷均匀传递给内部弹簧组件。部分特殊型号配备的额外套筒,还能优化安装方式与受力结构。例如双端型号的额外套筒支持中心安装,可提供两个枢轴臂,在航天器姿态调整机构中,能帮助机构实现多方向精确角度控制,同时将姿态调整时的载荷平稳分散,避免局部应力过大损坏部件。无摩擦特性减少能量损耗由于它依靠弹簧弹性变形工作,没有传统轴承中滚动体与滚道的接触摩擦。这种特性不仅能避免摩擦带来的能量损耗,还能大幅降低滞后现象,让轴承对外部控制信号快速响应。在航天器等无需润滑的极端环境中,该特性还能消除润滑失效和颗粒污染的风险,保障设备在恶劣条件下长期稳定运行。