文档介绍：!试验与分析"航天轴承摩擦力矩的试验分析马小梅!,邓四二!、",梁波#,张志华!,张慧!(!$河南科技大学机电工程学院,河南洛阳%&!’’#;"$大连理工大学机电学院,辽宁大连!!(’"#;#$洛阳轴承研究所,河南洛阳%&!’#))摘要:摩擦力矩的大小和波动性是影响航天轴承性能和精度的主要因素。通过对航天轴承摩擦力矩的主要影响因素进行理论分析和试验研究,提出了降低轴承摩擦力矩的一些有效措施。关键词:航天轴承;摩擦力矩;试验;分析中图分类号:*+!##$##;*+!!&文献标识码:,文章编号:!’’’-#&("("’’.)!’-’’""-’#!"#$%&’()#*#+&,-*.$*+&/+0"&$+123’."4"’-*&5#/01234-562",789:;2-6<!,",=>09:,4#,?+09:?***@2-***@A3!,?+09:+A2!(!$+6B3BCB2D6<E2FG4H;I26BI63BJ*******@B4K4LG,=4AG3BL%&!’’#,******@2B3;"$73K23BCB2D6<E2FG4H*******@B4K4LG,73K23B!!(’"#,******@2B3;#$=A4G3BL,63<2BLN6E63<I@>BEF2FAF6,=A4G3BL%&!’#),******@2B3)%6#$-’.$:****@6H<2IF24BF4<OA63BJ2FEP3DGQ<4Q6<FG3<******@6532BH3IF4<******@6Q<4Q6<F26E3BJ3IIA<3IG4HEQ3I6R63<2BLE$****@******@64<G3B3KGE2E3BJF6EFEFAJG3<6J4B6H4<******@6532B2BHKA6BI2BLH3IF4<******@6H<2IF24BF4<******@6R63<2BLE,******@******@4JE3<6QAFH4<P3<JEF4<******@6H<2IF24BF4<******@6R63<2BLE$7")8+-9#:EQ3I6R63<2BL;H<2IF24BF4<OA6;F6EF2BL;3B3KGE2E陀螺稳定平台(或陀螺仪)广泛应用在航天等尖端科技中,其轴承定位精度的高低直接影响着惯导系统的姿态稳定和指示精度。影响轴承定位精度和平稳性最主要的因素是轴承精度、支承刚度和摩擦力矩。国内目前所用的陀螺仪轴承,在启动过程中存在较多的大点、死点,与框架轴承的低摩擦力矩、高灵敏性、高可靠性的技术要求存在着较大的差距。影响轴承摩擦力矩的因素很多,各种因素相互作用,又相互干扰,特别是保持架影响的随意性较大,难以定量分析。本文仅就轴承载荷、表面特性、润滑剂、轴承游隙等因素对轴承摩擦力矩的波动性影响进行理论研究和试验分析,最终提出降低轴承摩擦力矩的一些有效措施。!轴承游隙对摩擦力矩的影响采用S?M-!型摩擦力矩测试仪对收稿日期:"’’.-’(-!#基金项目:国家“十五”科技攻关项目(/TU*-’!-’#%?7)作者简介:马小梅(!)V’-),女,河南洛阳人,硕士研究生。7(’’"#/’"型轴承在#种不同径向游隙值下(正常值、!$.倍正常值、"倍正常值,每种!’套轴承)进行了轴承启动和动态摩擦力矩测试(每套轴承正、反转各测!’点)。试验条件:轴向载荷为!9,润滑油为特%仪表油,测量环境温度为"’W,动态测试转速为!’<X52B。测量结果见表!。表!7(’’"#/’"启动摩擦力矩测试结果径向游隙值正常值!$.倍正常值"倍正常值启动摩擦力矩平均值X9·55正转’$’!.&%’$’!.’(’$’!#(&反转’$’!.#&’$’!%&"’$’!#%.动态摩擦力矩平均值X9·55正转’$’’((%’$’’(#!’$’’.V(反转’$’’(()’$’’("%’$’’(’(从表!数据可以看出,轴承的摩擦力矩随游隙值的增大而有所降低。但如果选择轴承的游隙过小,轴承的原始接触角也较小,在施加轴向载荷测试启动摩擦力矩和低速动态摩擦力矩时,滚动体与沟道接触表面的接触载荷较大,从而使轴承摩擦力矩及其波动较大,特别是容易造成保持架卡球,产生摩擦力矩大点、死点。轴承高速旋转>;;9!’’’-#&("M9%!-!!%VX*+轴承,63<2BL"’’.年第!’期"’’.,94$!’""-"%万方数据时,由于滚动体除自转外还要随保持架公转,其温升很快,造成滚动体产生较大的热膨胀,使轴承游隙进一步减小,轴承的摩擦力矩迅速增大。如果所选轴承的游隙过大,轴承在转动时易发生轴向或径向窜动,使轴承内部的载荷分布改变,引起轴承摩擦力矩的波动性增大,同时还会引起轴承的噪声和振动增大,最终造成陀螺稳定平台的指示精度降低[!]。"#$$%&’$%轴承也多用于精密仪表仪器中,在满足其耐振动、耐冲击工况条件下,可适当地增大轴承的轴向游隙,达到降低摩擦力矩的要求。%轴承载荷对摩