【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)化的高速發(fā)展,航天智能制造裝備需要更高的穩(wěn)定性和可靠性。由于航天機構在軌維護困難,所以在初始設計階段需要分析和預防服役過程中產生的各種故障。空間軸承為航天機構旋轉關節(jié)最主要組成部分,其可靠性是機構正常運轉和實現(xiàn)預訂功能的基本保障。為揭示精密軸承的非線性動力學特性,建立考慮鋼球數(shù)、軸向預緊量和動載荷的非線性動力學模型。求解接觸點處的鋼球與內、外圈之間的相對位移,建立系統(tǒng)的非線性動力學微分方程組,對微分方程組進行坐標變換,進行量綱一化處理,利用數(shù)值仿真軟件求解量綱一化的非線性微分方程組,通過改變軸向預緊量,獲得精密軸系系統(tǒng)的相圖和龐加萊圖,分析軸向預緊量變化對系統(tǒng)非線性動態(tài)特性的影響。結果表明,改變精密軸承的軸向預緊量,系統(tǒng)的運動狀態(tài)發(fā)生變化;隨著軸向預緊量的減小,系統(tǒng)由單周期運動經倍周期分叉進入多周期運動,然后經準周期運動進入混沌運動;在滿足機構運行穩(wěn)定性的條件下,降低軸向預緊量能夠提高軸承的使用壽命;隨著接觸角的增加,系統(tǒng)由單周期運動經倍周期分叉進入多周期運動,然后經過不穩(wěn)定吸引子最終進入混沌運動狀態(tài)。借助仿真軟件模擬不同預緊力和不同速度下的保持架質心運動軌跡,隨著軸承轉速的增加,保持架質心運動軌跡圖像越來越規(guī)則趨近于圓且運動范圍越來越大直到趨近一定數(shù)量便不再增長。隨著內圈轉速的增加,保持架質心運動速度成線性增加。合適的預緊力同樣會使得保持架運轉更平穩(wěn)。設計并搭建了軸系剛度測量實驗平臺,用來開展特種裝備關節(jié)精密軸系靜態(tài)和動態(tài)剛度特性實驗研究,通過實驗發(fā)現(xiàn)隨著初始預緊力的增大,軸系靜態(tài)和動態(tài)剛度均為逐漸增大,且增長率減小。在相同預緊載荷情況下,隨著轉速增大軸系動態(tài)剛度逐漸變小。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V423
【圖文】：

- 2 -圖 1-1 為北斗導航衛(wèi)星圖。圖1-1 北斗導航衛(wèi)星圖導航星間鏈路天線驅動機構是在軌運行衛(wèi)星天線的調整機構，通過對天線的姿態(tài)進行調整來實現(xiàn)不同軌道衛(wèi)星之間天線對準，以便進行數(shù)據(jù)傳輸與通信。天線驅動單元軸系作為航天衛(wèi)星內部關鍵旋轉組件，軸系性能下降或故障會導致整個導航衛(wèi)星驅動機構的失效，直接影響到衛(wèi)星的定位、捕捉和跟蹤等工作能否精確完成，其運轉可靠性直接制約整部航空衛(wèi)星的工作精度及壽命。而空間軸承的可靠性在航天機構驅動單元旋轉零部件中關鍵部件且最易失效部件。由于在空間環(huán)境服役時，航天機構各個零部件在軌維修困難，航天軸承可靠性更是直接影響整體能否達到指定期限完成指定任務。由于空間環(huán)境的工作條件極其惡劣，高低溫、強輻射、微塵等各種因素影響機構可靠性

- 7 -圖 1-2 研究結構框架圖文章的主要組成部分：第 1 章 緒論。主要介紹課題來源和國內外學者對靜力學和轉子動力學兩個方慮的軸承可靠性分析，并列出全文的大綱。第 2 章 角接觸球軸承靜力學基本理論。本部分涉及到課題開展運用到的所有基礎，包括角接觸球軸承的宏觀幾何學、彈性接觸理論以及角接觸球軸承的靜

圖 2-1 角接觸球軸承的結構示意圖，軸承最初的徑向間隙可以這樣表示d o iP d d 2D間隙(mm)；(mm)。的軸向間隙，要對其進行施加預緊力一個夾角，這個角叫做接觸角，其定軸承軸線垂直面所形成的角[43][53]，接一樣。依據(jù)滾動軸承的不同工作狀況為初始接觸角、第二個是安裝接觸角作為軸承的固有參數(shù)，當給定一種軸為當軸承未被施加外載荷時候的接觸

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本文編號：2790439