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(jī)構(gòu)可靠性分析 2
1．2．1　航天機(jī)構(gòu)故障分析 2
1．2．2　航天機(jī)構(gòu)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(yù)測研究現(xiàn)狀 9
1．4　影響空間軸承可靠性的基礎(chǔ)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(yù)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(nèi)容與組織結(jié)構(gòu) 15
1．5．1　主要內(nèi)容 15
1．5．2　組織結(jié)構(gòu) 16
第2 章　空間軸承熱學(xué)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(dòng)摩擦力矩 18
2．2．3　自旋摩擦力矩 19
2．2．4　內(nèi)、外圈的總摩擦力矩 19
2．3　導(dǎo)熱熱阻 20
2．3．1　薄壁圓筒的導(dǎo)熱熱阻 20
2．3．2　球殼的導(dǎo)熱熱阻 21
2．3．3　圓柱體的導(dǎo)熱熱阻 21
2．3．4　平壁的導(dǎo)熱熱阻 21
2．4　軸承熱傳導(dǎo)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(dǎo)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(jié)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(shí)驗(yàn)研究 31
2．6．3　多因素耦合對(duì)軸承溫度場的影響 34
2．7　小結(jié) 36
第3 章　空間軸承潤滑膜磨損 37
3．1　引言 37
3．2　軸承運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 38
3．3　軸承靜力學(xué)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(xué)模型 44
3．4　磨損理論與壽命模型 46
3．4．1　磨損機(jī)理及其計(jì)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(zhuǎn)速對(duì)磨損的影響 51
3．5．2　軸向預(yù)緊力對(duì)磨損的影響 52
3．5．3　徑向位置偏差對(duì)磨損的影響 54
3．6　小結(jié) 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(chǔ)知識(shí) 62
4．2．1　空間軸承間隙 62
4．2．2　空間軸承剛度計(jì)算 63
4．3　裝配對(duì)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(duì)內(nèi)圈變形的影響 66
4．3．3　過盈配合對(duì)外圈變形的影響 66
4．3．4　過盈配合對(duì)間隙的影響 67
4．4　溫度對(duì)間隙的影響 67
4．4．1　等溫時(shí)溫度對(duì)間隙的影響 67
4．4．2　非等溫時(shí)溫度對(duì)間隙的影響 68
4．5　預(yù)緊力對(duì)間隙的影響 69
4．5．1　基于赫茲理論分析預(yù)緊力與間隙的關(guān)系 70
4．5．2　基于有限元研究預(yù)緊力下的間隙 71
4．6　磨損對(duì)間隙的影響 73
4．7　間隙演化規(guī)律 74
4．8　小結(jié) 80
第5 章　空間軸承預(yù)緊力演化規(guī)律 82
5．1　引言 82
5．2　過盈量對(duì)初始預(yù)緊力的影響 83
5．2．1　軸承力平衡分析 83
5．2．2　軸承預(yù)緊力測試系統(tǒng) 88
5．2．3　基于LabVIEW 的預(yù)緊力測試軟件 90
5．2．4　試驗(yàn)參數(shù) 93
5．3　磨損量對(duì)預(yù)緊力的影響 94
5．3．1　溝道結(jié)構(gòu)參數(shù)變化 94
5．3．2　磨損后殘余預(yù)緊力 95
5．4　交變溫度對(duì)預(yù)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(yù)緊力 100
5．5　工作載荷對(duì)預(yù)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(xué)的預(yù)緊力模型 101
5．6　預(yù)緊力演化規(guī)律 102
5．7　小結(jié) 113
第6 章　空間軸承失效模式及失效機(jī)理 115
6．1　引言 115
6．2　失效模式及機(jī)理 115
6．2．1　空間軸承許用預(yù)緊力 116
6．2．2　交變溫度誘發(fā)的失效模式 117
6．2．3　適應(yīng)交變溫度的可靠性區(qū)域 120
6．3　基于磨損失效的預(yù)緊力優(yōu)化 122
6．3．1　空間軸承磨損失效 122
6．3．2　預(yù)緊力優(yōu)化過程及結(jié)果 124
6．4　實(shí)驗(yàn)總體設(shè)計(jì) 125
6．4．1　實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分析 125
6．4．2　預(yù)緊力測試步驟 128
6．5　基于熱變形減緩預(yù)緊失效 129
6．5．1　熱預(yù)緊力演化實(shí)驗(yàn)結(jié)果 129
6．5．2　減緩熱預(yù)緊力的方法 130
6．6　小結(jié) 132
參考文獻(xiàn) 134