角接触球轴承非线性动态特性分析

为分析角接触球轴承的非线性动力学特性,建立考虑球数、轴向预紧和动载荷的非线性动力学模型,求解球与内、外圈接触点处的相对位移。给出轴承系统非线性动力学微分方程组,对微分方程组进行坐标变换,进行量纲一化处理,利用数值分析软件求解量纲一化的非线性微分方程组。通过改变轴向预紧量可获得轴承的相图和Poincane图,分析轴向预紧量对轴承非线性动态特性的影响。结果表明:随轴向预紧量减小,轴承由单周期运动经倍周期分叉进入多周期运动,然后经准周期运动进入混沌运动;在满足机构运行稳定性的条件下,降低轴向预紧量能够提高轴承的使用寿命;随接触角增加,轴承由单周期运动经倍周期分叉进入多周期运动,然后经过不稳定吸引子最终进入混沌运动状态。     

温度和过盈量对轴系接触应力及刚度性能的影响

航天特种装备在轨服役期间故障因素和演化规律是研究航天器可靠性的重要基础方向。精密轴系性能随恶劣空间环境的变化而发生演变。轴承固体润滑膜的接触应力和轴系的刚度性能对于精密轴系精确、可靠运行具有重要意义。以航天机构中驱动单元轴系的成对角接触球轴承为研究对象,考虑环境温度、热致过盈量和轴向载荷,分析了在交变温度作用下轴系的各组件在径向和轴向产生的热变形引起的配合表面配合性质和配合量的变化及成对角接触球轴承预紧特性的变化,提出了数值求解轴承接触应力和轴系刚度变化规律和变化范围的整体思路和分析框架,并进行了算例计算。计算思路具有普遍适用性,计算过程及结果对于驱动单元轴系的结构设计及可靠性验证试验的开展具有指导意义。     

多因素作用下航天轴承预紧力分析

针对复杂的空间环境,以航天机构驱动单元轴系的71807C角接触球轴承为研究对象,基于滚动轴承静力学建立了滚动轴承预紧模型。在预紧模型的基础上,建立了环境温度、工作载荷、安装过盈量和磨损量多因素作用下轴承预紧力计算模型,并以71807C型角接触球轴承为例,分析多因素作用下轴承预紧力变化规律。结果表明:在低温、小过盈工况下,预紧力随磨损深度增大而极易出现预紧失效;磨损初期,轴承工作在高温、大过盈量工况下,较易出现机构卡死;环境温度、安装过盈量、磨损量对预紧影响显著,径向载荷影响较小。