空间环境回转-直线往复复合运动密珠轴系力载特性分析

来源：机械工程学报杂志2016年第7期北京时间：

作者：古乐, 聂重阳, 郑德志, 姜生元, 孙京, 王国欣, 尹忠旺, 殷参, 赖小明, 王冬

单位：1. 哈尔滨工业大学航空宇航摩擦学研究中心 哈尔滨 150001; 2. 北京卫星制造厂 北京 100080

摘要：空间机构需要实现回转与直线往复的复合运动功能,在真空、大温差等空间环境下的大间隙密珠轴系内部弯矩载荷与转矩载荷的施加顺序和载荷与间隙协调关系对轴系接触状态和润滑可靠性产生重要影响。针对环境工况参数建立空间轴系及其各组成轴承单元工作时的内部接触载荷与间隙数学模型,通过力载与变形协调关系联立平衡方程组,采用阻尼牛顿迭代法获得全轴系的应力与变形解。由分析计算可知,外部载荷的施加顺序和环境温度引起轴系内部各轴承间隙改变,最终影响其内部接触状态。结果表明,当轴承内部间隙在外载荷作用下消除后,不同的载荷施加顺序对轴系的力载分布状态和轴承内部接触应力的影响很大：轴系先承受扭矩载荷后承受径向力状态下的内部最大接触应力水平远大于先承受径向力后承受扭矩载荷,相应增加比例约60%。分析模型可针对航天工程领域环境与工况因素影响下空间轴系的力载特性进行摩擦学分析与设计。

关键词：复合运动,空间环境,力载特性,密珠轴系；

基金资助：国家自然科学基金(51475452,51275125)和国家重点基础研究发展计划(973计划,2013CB632305)资助项目