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

1、 動量輪論文：動量輪軸承磨損壽命研究【中文摘要】動量輪是航天器姿態(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(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滑劑不足或失效導(dǎo)致軸承溝道過度磨損,進(jìn)而導(dǎo)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(dāng)務(wù)之急。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(xué)分析

2、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(dǎo)出動量輪軸承基于的Archard磨損理論磨損率表達(dá)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(yù)緊力的變化量的關(guān)系,進(jìn)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.【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【索購全文】聯(lián)系Q1：138113721 Q2：139938

5、848【目錄】動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 國內(nèi)外研究進(jìn)展 9-131.2.1 動量輪軸承設(shè)計 9-10 1.2.2 軸承性能試驗研究 10 1.2.3 軸承壽命試驗研究 10-11 1.2.4 磨損計算研究 11-12 1.2.5 耐磨設(shè)計研究 12-13 1.3 論文主要內(nèi)容 13 1.4 研究方法 13-14 第2章 動量輪軸承磨損壽命計算模型 14-26 2.1 鋼球與溝道之間的磨損計算 14-20 2.1.1 運動學(xué)分析 14-18 2.1.2 套圈溝道磨損計算 18-20 2.2 動量輪軸承磨損

6、壽命模型 20-24 2.2.1 初始預(yù)緊力時軸承內(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 動量輪軸承的磨損特性 27-31 3.2.1 預(yù)緊力對溝道磨損的影響 27-28 3.2.2 外圈轉(zhuǎn)速對軸承磨損的影響 28-29 3.2.3 軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對磨損的影響 29-31 3.3 本章小結(jié) 31-32 第4章 動量輪軸承磨損壽命理論計算模型試驗驗證 32-46 4.1 概述 32 4.2 試驗裝置 32-33 4.3 試驗方案 33-35 4.4 軸承分解與測量 35-38 4.4.1 軸承零件表面觀察 35-38 4.4.2 軸承零件精度測試 38 4.5 軸承失效過程 38-40 4.6 驗證模型 40-42 4.7 動量輪軸承磨損壽命可靠度分析 42-45 4.7.1 動量輪軸承壽命分布 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