動量輪軸承磨損壽命研究

1、分類號密級UDC編號碩士學位論文動量輪軸承磨損壽命研究學位申請人：劉良勇指導教師：鄧四二教授李建華教授級高工學科專業(yè)：業(yè)：機械設(shè)計及理論學位類別：別：工學2011年5月萬方數(shù)據(jù)摘要I論文題目：論文題目：動量輪軸承磨損壽命研究動量輪軸承磨損壽命研究專業(yè)：業(yè)：機械設(shè)計及理論機械設(shè)計及理論研究生：生：劉良勇劉良勇指導教師：指導教師：鄧四二鄧四二教授教授李建華李建華教授級高工教授級高工摘要動量輪是航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的重要執(zhí)行機構(gòu)，而微型精密角接

2、觸軸承又是動量輪的核心部件。軸承的旋轉(zhuǎn)精度、振動、摩擦力矩波動性以及壽命等性能決定了航天器的工作性能和任務壽命。此類軸承通常是在高速輕載失重的空間環(huán)境下工作，這種工況條件決定了其主要失效形式是潤滑劑不足或失效導致軸承溝道過度磨損，進而導致軸承的振動、噪音以及摩擦力矩增大，旋轉(zhuǎn)精度降低。目前軸承磨損壽命的計算方法是德國FAG公司基于二十多年前的試驗數(shù)據(jù)作威布爾分布擬合而來，僅有參考價值。因此建立有效的動量輪軸承磨損壽命計算模型是當務之急。

3、本研究以某型號動量輪軸承為例，利用滾動軸承的擬靜力學分析方法計算了鋼球與溝道接觸區(qū)域的壓力分布、滑動速度分布、潤滑參數(shù)等，在此基礎(chǔ)上推導出動量輪軸承基于的Ard磨損理論磨損率表達式，通過幾何分析將磨損量換算為溝道半徑變化量，并分析溝道幾何參數(shù)變化量與預緊力的變化量的關(guān)系，進而建立了動量輪軸承磨損壽命計算模型；利用VC編程工具編制了動量輪軸承專用磨損壽命計算軟件，利用該軟件分析了工況參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對軸承磨損特性的影響；通過動量輪軸承磨損壽

4、命試驗計算模型的正確性，并利用小樣本可靠度評估方法分析了動量輪軸承磨損壽命的可靠性。理論分析和試驗結(jié)果表明，動量輪軸承的磨損壽命可以通過預緊力的變化量來計算得出；鋼球與內(nèi)外溝道之間的磨損主要發(fā)生在內(nèi)溝道上，內(nèi)溝道的磨損率大概是外溝道磨損率的13倍，因此外溝道磨損在計算時可以忽略；磨損率隨著預緊力的增加而增大，磨損壽命隨預緊力增大先增加后減小，存在最優(yōu)值；磨損率隨轉(zhuǎn)速增加而增大，磨損壽命隨轉(zhuǎn)速增加降低，在較低轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)速對磨損壽命影響比較明