[航空航天]動(dòng)量輪論文：動(dòng)量輪航天軸承磨損壽命擬靜力學(xué)分析數(shù)值仿真

1、 動(dòng)量輪論文：動(dòng)量輪軸承磨損壽命研究【中文摘要】動(dòng)量輪是航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu),而微型精密角接觸軸承又是動(dòng)量輪的核心部件。軸承的旋轉(zhuǎn)精度、振動(dòng)、摩擦力矩波動(dòng)性以及壽命等性能決定了航天器的工作性能和任務(wù)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(rùn)滑劑不足或失效導(dǎo)致軸承溝道過(guò)度磨損,進(jìn)而導(dǎo)致軸承的振動(dòng)、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(jì)算方法是德國(guó)FAG公司基于二十多年前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作威布爾分布擬合而來(lái),僅有參考價(jià)值。因此建立有效的動(dòng)量輪軸承磨損壽命計(jì)算模型是當(dāng)務(wù)之急。本研究以某型號(hào)動(dòng)量輪軸承為例,利用滾動(dòng)軸承的擬靜力學(xué)分析

2、方法計(jì)算了鋼球與溝道接觸區(qū)域的壓力分布、滑動(dòng)速度分布、潤(rùn)滑參數(shù)等,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出動(dòng)量輪軸承基于的Archard磨損理論磨損率表達(dá)式,通過(guò)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(yù)緊力的變化量的關(guān)系,進(jìn)而建立了動(dòng)量輪軸承磨損壽命計(jì)算模型;利用VC編程工具編制了動(dòng)量輪軸承專用磨損壽命計(jì)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(duì)軸承磨損特性的影響;通過(guò)動(dòng)量輪軸承磨損壽命試驗(yàn)計(jì)算模型的正確性,并利用小樣本可靠度評(píng)估方法分析了動(dòng)量輪軸承磨損壽.【英文摘要】Momentum wheel is a key equipment of gesture control system i

3、n spacecraft, as miniature precision angle contact ball bearing to momentum wheel. The performances and life of spacecraft lie on the performances of bearing such as precision, vibration, the waviness of friction torque and life. Such kinds of bearings often operate with high speed and light load in

4、 space environment. The common failure mode is wear-out occurring under insufficient lubrication condition, as a result, the vibration, noise and frict.【關(guān)鍵詞】動(dòng)量輪 航天軸承 磨損壽命 擬靜力學(xué)分析 數(shù)值仿真【英文關(guān)鍵詞】Momentum Wheel Space Bearing Wear Life Quasi-static Analysis Numerical Simulation【索購(gòu)全文】聯(lián)系Q1：138113721 Q2：139938

5、848【目錄】動(dòng)量輪軸承磨損壽命研究 摘要 2-4 ABSTRACT 4-5 第1章 緒論 8-14 1.1 引言 8-9 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 9-131.2.1 動(dòng)量輪軸承設(shè)計(jì) 9-10 1.2.2 軸承性能試驗(yàn)研究 10 1.2.3 軸承壽命試驗(yàn)研究 10-11 1.2.4 磨損計(jì)算研究 11-12 1.2.5 耐磨設(shè)計(jì)研究 12-13 1.3 論文主要內(nèi)容 13 1.4 研究方法 13-14 第2章 動(dòng)量輪軸承磨損壽命計(jì)算模型 14-26 2.1 鋼球與溝道之間的磨損計(jì)算 14-20 2.1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 14-18 2.1.2 套圈溝道磨損計(jì)算 18-20 2.2 動(dòng)量輪軸承磨損

6、壽命模型 20-24 2.2.1 初始預(yù)緊力時(shí)軸承內(nèi)圈的軸向位移 20-21 2.2.2 軸承磨損壽命 21-24 2.3 本章小結(jié) 24-26 第3章 動(dòng)量輪軸承磨損特性理論分析 26-32 3.1 內(nèi)外溝道之間的磨損率比例 26-27 3.2 動(dòng)量輪軸承的磨損特性 27-31 3.2.1 預(yù)緊力對(duì)溝道磨損的影響 27-28 3.2.2 外圈轉(zhuǎn)速對(duì)軸承磨損的影響 28-29 3.2.3 軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)磨損的影響 29-31 3.3 本章小結(jié) 31-32 第4章 動(dòng)量輪軸承磨損壽命理論計(jì)算模型試驗(yàn)驗(yàn)證 32-46 4.1 概述 32 4.2 試驗(yàn)裝置 32-33 4.3 試驗(yàn)方案 33-35 4.4 軸承分解與測(cè)量 35-38 4.4.1 軸承零件表面觀察 35-38 4.4.2 軸承零件精度測(cè)試 38 4.5 軸承失效過(guò)程 38-40 4.6 驗(yàn)證模型 40-42 4.7 動(dòng)量輪軸承磨損壽命可靠度分析 42-45 4.7.1 動(dòng)量輪軸承壽命分布 42 4.7.2 可靠度分析 42-45 4.8 本章小結(jié) 45-46 第5章 結(jié)論 46-48 5.1 結(jié)論 46