空間軸承可靠性

第1 章　緒論 1
1．1　研究目的與意義 1
1．2　航天機構可靠性分析 2
1．2．1　航天機構故障分析 2
1．2．2　航天機構空間軸承故障研究現(xiàn)狀 7
1．3　空間軸承可靠性研究現(xiàn)狀 7
1．3．1　空間軸承故障研究現(xiàn)狀 8
1．3．2　空間軸承的壽命預測研究現(xiàn)狀 9
1．4　影響空間軸承可靠性的基礎理論 10
1．4．1　空間軸承溫度場 10
1．4．2　固體潤滑膜磨損 11
1．4．3　空間軸承間隙演化規(guī)律 12
1．4．4　空間軸承預緊力演化規(guī)律 13
1．4．5　空間軸承故障分析 14
1．5　本書主要內容與組織結構 15
1．5．1　主要內容 15
1．5．2　組織結構 16
第2 章　空間軸承熱學特性分析 17
2．1　引言 17
2．2　摩擦力矩分析 17
2．2．1　滯后摩擦力矩 18
2．2．2　差動摩擦力矩 18
2．2．3　自旋摩擦力矩 19
2．2．4　內、外圈的總摩擦力矩 19
2．3　導熱熱阻 20
2．3．1　薄壁圓筒的導熱熱阻 20
2．3．2　球殼的導熱熱阻 21
2．3．3　圓柱體的導熱熱阻 21
2．3．4　平壁的導熱熱阻 21
2．4　軸承熱傳導分析 22
2．4．1　精密軸系簡介 22
2．4．2　軸系組件的熱阻抗 23
2．4．3　熱傳導分析 24
2．5　基于有限元分析空間軸承溫度場 26
2．5．1　建立空間軸承模型 26
2．5．2　熱載荷加載 27
2．5．3　仿真結果 28
2．6　軸承溫度場的影響因素研究 29
2．6．1　理論分析與仿真研究 29
2．6．2　理論分析與實驗研究 31
2．6．3　多因素耦合對軸承溫度場的影響 34
2．7　小結 36
第3 章　空間軸承潤滑膜磨損 37
3．1　引言 37
3．2　軸承運動學分析 38
3．3　軸承靜力學分析 41
3．3．1　軸承的載荷 41
3．3．2　軸承受力與變形分析 42
3．3．3　軸承靜力學模型 44
3．4　磨損理論與壽命模型 46
3．4．1　磨損機理及其計算 46
3．4．2　潤滑失效的壽命模型 48
3．5　空間軸承磨損分析 51
3．5．1　轉速對磨損的影響 51
3．5．2　軸向預緊力對磨損的影響 52
3．5．3　徑向位置偏差對磨損的影響 54
3．6　小結 60
第4 章　空間軸承間隙演化規(guī)律 61
4．1　引言 61
4．2　空間軸承基礎知識 62
4．2．1　空間軸承間隙 62
4．2．2　空間軸承剛度計算 63
4．3　裝配對間隙的影響 64
4．3．1　圓環(huán)變形分析 64
4．3．2　過盈配合對內圈變形的影響 66
4．3．3　過盈配合對外圈變形的影響 66
4．3．4　過盈配合對間隙的影響 67
4．4　溫度對間隙的影響 67
4．4．1　等溫時溫度對間隙的影響 67
4．4．2　非等溫時溫度對間隙的影響 68
4．5　預緊力對間隙的影響 69
4．5．1　基于赫茲理論分析預緊力與間隙的關系 70
4．5．2　基于有限元研究預緊力下的間隙 71
4．6　磨損對間隙的影響 73
4．7　間隙演化規(guī)律 74
4．8　小結 80
第5 章　空間軸承預緊力演化規(guī)律 82
5．1　引言 82
5．2　過盈量對初始預緊力的影響 83
5．2．1　軸承力平衡分析 83
5．2．2　軸承預緊力測試系統(tǒng) 88
5．2．3　基于LabVIEW 的預緊力測試軟件 90
5．2．4　試驗參數(shù) 93
5．3　磨損量對預緊力的影響 94
5．3．1　溝道結構參數(shù)變化 94
5．3．2　磨損后殘余預緊力 95
5．4　交變溫度對預緊力的影響 98
5．4．1　精密軸系組件的熱變形 98
5．4．2　熱變形后預緊力 100
5．5　工作載荷對預緊力的影響 101
5．5．1　軸承受載分析 101
5．5．2　基于軸承靜力學的預緊力模型 101
5．6　預緊力演化規(guī)律 102
5．7　小結 113
第6 章　空間軸承失效模式及失效機理 115
6．1　引言 115
6．2　失效模式及機理 115
6．2．1　空間軸承許用預緊力 116
6．2．2　交變溫度誘發(fā)的失效模式 117
6．2．3　適應交變溫度的可靠性區(qū)域 120
6．3　基于磨損失效的預緊力優(yōu)化 122
6．3．1　空間軸承磨損失效 122
6．3．2　預緊力優(yōu)化過程及結果 124
6．4　實驗總體設計 125
6．4．1　實驗系統(tǒng)分析 125
6．4．2　預緊力測試步驟 128
6．5　基于熱變形減緩預緊失效 129
6．5．1　熱預緊力演化實驗結果 129
6．5．2　減緩熱預緊力的方法 130
6．6　小結 132
參考文獻 134