負(fù)游隙四點(diǎn)接觸球軸承摩擦力矩與剛度研究.pdf

1、隨著衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的衛(wèi)星平臺(tái)需要具備快速機(jī)動(dòng)的能力。這對(duì)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)提出了更高的要求，要求新型執(zhí)行機(jī)構(gòu)具備更小的體積、更輕的重量，因此如何減輕軸系支撐軸承的體積和重量也成為解決中小型衛(wèi)星大機(jī)動(dòng)姿控變軌能力的關(guān)鍵。而目前高精度軸系大多采用精度 P4級(jí)以上的配對(duì)角接觸球軸承，為了使衛(wèi)星平臺(tái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，在低速轉(zhuǎn)動(dòng)組件中采用整體式薄壁四點(diǎn)接觸球軸承替代配對(duì)角接觸球軸承，這類(lèi)軸承具有配對(duì)角接觸球軸承的作用，可以同時(shí)承受徑向

2、力和雙向軸向力，并且大大降低了軸承的體積和重量。
　　本文對(duì)四點(diǎn)負(fù)游隙角接觸球軸承的內(nèi)部幾何關(guān)系進(jìn)行了分析，得到了關(guān)鍵參數(shù)負(fù)游隙的計(jì)算方法，同時(shí)對(duì)負(fù)游隙狀態(tài)下套圈變形對(duì)鋼球與溝道間接觸載荷的影響，以及影響該軸承摩擦力矩的主要因素進(jìn)行了分析，最后根據(jù)能量守恒定律得到摩擦力矩分析計(jì)算模型。為了對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，以空載狀態(tài)下的薄壁四點(diǎn)接觸球軸承 QJ1830為例進(jìn)行了摩擦力矩實(shí)驗(yàn)，將理論值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：游隙值越小，摩擦力矩的

3、理論計(jì)算值相對(duì)實(shí)測(cè)值的誤差越小，當(dāng)游隙小于-7μm時(shí)，誤差小于30％。
　　本文還分析了負(fù)游隙四點(diǎn)接觸球軸承分別承受純徑向、純軸向和傾覆力矩載荷時(shí)的受力分布，根據(jù) Hertz接觸理論中的載荷與變形公式，推導(dǎo)出了四點(diǎn)負(fù)游隙角接觸球軸承軸向剛度、徑向剛度和角剛度的計(jì)算公式，并以 QJ1830軸承為例對(duì)其剛度進(jìn)行了分析計(jì)算，并對(duì)正、負(fù)游隙時(shí)的軸承剛度進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示負(fù)游隙時(shí)的軸承徑向和軸向剛度均得到提高，與配對(duì)角接觸軸承預(yù)緊力對(duì)剛度