装配位置偏差对航天精密轴承磨损的影响

来源：机械工程学报杂志2017年第11期北京时间：

作者：宁峰平, 姚建涛, 安静涛, 赵永生

单位：1. 中北大学机械与动力工程学院 太原 030051; 2. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛 066004; 3. 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室 秦皇岛 066004

摘要：以航天机构中的精密球轴承为研究对象，考虑轴向预紧力和装配位置偏差，研究了航天精密轴承磨损演化规律。基于轴承静力学和Archard磨损模型，分析轴承内圈各个角位置的磨损状况，预测润滑膜磨损导致润滑失效位置。建立轴承静力学平衡方程，获得轴向预紧力与轴向位移、径向装配位置偏差与其引起径向力的关系。利用Archard磨损模型，结合各个滚珠受力和在接触区的运动状况，分析轴承不同角位置磨损的状况。分别分析轴承各角位置磨损随轴向力、径向力和磨损时间的演化规律。研究结果表明：在单考虑轴向预紧力时，内圈各角位置磨损相同，且磨损深度与轴向预紧力呈线性关系;综合考虑轴向预紧力和装配位置偏差时，装配位置偏差导致轴承内部径向力呈指数趋势变化;径向位置偏差导致内圈各角位置磨损深度差距很大;径向位置偏差增大，靠近偏差方向的位置磨损加剧，背离偏差方向的位置磨损减弱;随着磨损时间延长，各角位置的磨损深度差距越来越大;径向位置偏差导致各角位置的接触角差别很小，而是各角位置的径向力差异却较大。

关键词：磨损,预紧力,装配位置偏差,航天轴承；

基金资助：* 国家重点基础研究发展计划(973计划，2013CB733000)和中北大学校基金(XJJ2016003)资助项目; 20160628收到初稿，20170328收到修改稿;