慣導軸承動態(tài)特性分析.pdf

1、慣導軸承作為慣性導航系統(tǒng)中的重要組成元件，其摩擦力矩波動性和磨損性能直接影響陀螺儀測量的穩(wěn)定性和精準性，從而影響整個導航系統(tǒng)的定位性能。然而，目前有關慣導軸承的研究主要集中在軸承的剛度、疲勞壽命、保持架動態(tài)特性等方面，有關摩擦磨損方面的研究很少。因此，本文以摩擦力矩和磨損壽命為研究目標對慣導軸承的動態(tài)特性進行研究具有非常重要的理論價值。為了研究慣導軸承的動態(tài)特性，本文基于滾動軸承動力學理論，建立了慣導軸承的動力學微分方程組以及摩擦力矩數(shù)

2、學計算模型，采取高級程序設計語言 C語言編寫慣導軸承各元件之間的相互作用力子程序，通過預估-校正的GSTIFF(Gear stiff)變步長積分算法對慣導軸承的動力學微分方程組進行求解，并與根據(jù)磨損理論所建立的磨損模型相結(jié)合，完成慣導軸承的摩擦力矩波動性和磨損特性分析。
　　本研究以某型號慣導軸承為目標，研究了慣導軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)、工況參數(shù)以及溝道表面加工質(zhì)量對軸承摩擦與磨損特性的影響，并通過試驗對比驗證所建立的慣導軸承動力學分析模型

3、的正確性。主要結(jié)論如下：過大和過小的軸向預緊力都將增加軸承摩擦力矩的波動性，軸承的磨損壽命隨軸承預緊力的增大呈減小的趨勢。因此，針對該型號慣導軸承，建議將軸承的軸向預緊力控制在7N～8N左右以降低摩擦力矩的幅值及波動性，同時保證軸承的精度壽命；過大的兜孔間隙和過小的引導間隙都將導致軸承總摩擦力矩以及保持架和鋼球之間摩擦力矩的幅值及波動性的增加，同時會降低軸承的磨損壽命，因此在進行該型號慣導軸承設計時，若軸承的工況已確定，可以通過調(diào)整保持

4、架間隙比的方式來降低軸承總摩擦力矩和波動性，同時保證軸承的精度壽命；當慣導軸承的溝道波紋度諧波峰值在1×10-9m～1×10-8m之間時，軸承的磨損壽命隨著溝道波紋度諧波峰值的增大基本上保持不變；當軸承的溝道波紋度諧波峰值超過1×10-8m時，軸承的磨損壽命隨著軸承的溝道波紋度諧波峰值的增大呈現(xiàn)出先增大后減小再增大的趨勢；當溝道波紋度諧波峰值為1×10-7m時，慣導軸承的磨損壽命最大；當溝道波紋度諧波峰值為3×10-7m時，慣導軸承的磨