预紧力对陀螺电机轴承运动平稳性的影响

来源：振动与冲击杂志2025年第13期北京时间：

作者：李朝阳, 林碧华, , 李畅, 王恒迪, 邓四二dse@haust

单位：1.河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003；2.中国航发湖南动力研究所,湖南株洲412000；3.山东朝阳轴承有限公司,山东德州253075

摘要：陀螺电机作为航空航天广泛应用的精密惯性导航元件，其轴承预紧力的大小直接影响电机的导航精度与使用寿命。目前关于预紧力对陀螺电机轴承运行稳定性的研究较为匮乏，本文基于陀螺电机的结构，建立了陀螺电机角接触球轴承的动力学微分方程组，进而研究了轴向预紧力对轴承摩擦力矩及保持架碰撞力的大小、波动幅值的影响。研究结果表明，预紧力从4N增加到12N，轴承摩擦力矩的平均值增大而保持架与钢球碰撞力的平均值则保持稳定；摩擦力矩波动幅值和碰撞力的波动幅值随着预紧力的增大先减小后增大，在8N时摩擦力矩和保持架碰撞力的均方差值与波动幅值最小；选择合适的轴承结构参数能够有效的减小轴承摩擦力矩的波动性，保证轴承运行的稳定性。轴承保持架运行越稳定，轴承的摩擦力矩及保持架碰撞力波动幅值越小。<br>

关键词：预紧力；陀螺电机；动力学；摩擦力矩；保持架碰撞力