鋼絲滾道球軸承的預(yù)緊與支承剛度理論及實驗研究.pdf

1、近年來，鋼絲滾道球軸承（Wireraceballbearing,WRBB）作為一種新型的非標(biāo)準(zhǔn)軸承具有回轉(zhuǎn)精度高、轉(zhuǎn)動慣量小、承載能力強以及尺寸設(shè)計靈活等優(yōu)點已被廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)和領(lǐng)域。本文研究的某型號飛行器仿真轉(zhuǎn)臺中WRBB要求有高的定位精度、支承剛度和低的摩擦力矩?；诖吮疚膶RBB軸系的預(yù)緊量控制、支承剛度進(jìn)行了理論與實驗研究。
　　本文首先針對采用測定軸承摩擦起動力矩的方法來控制WRBB的預(yù)緊量問題進(jìn)行了研究。在對軸

2、承摩擦力矩產(chǎn)生機理研究的基礎(chǔ)上，基于彈性滯后理論、微滑窄帶理論、瓊斯?jié)L道控制理論和疊加原理，建立了摩擦起動力矩與預(yù)緊量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；在對WRBB起動時空間力系分析的基礎(chǔ)上，基于庫侖滾動摩阻定律和空間力偶等效定理，建立了滾動摩阻起動力矩與預(yù)緊量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。以某型號飛行器仿真轉(zhuǎn)臺中的WRBB為實例，通過MATLAB?編程求解繪制出兩種數(shù)學(xué)模型的理論曲線。設(shè)計了起動力矩實驗測量方案，組建了實驗測量系統(tǒng)，驗證了上述兩個數(shù)學(xué)模型的正確性，實

3、現(xiàn)了通過測量摩擦起動力矩的方法來控制預(yù)緊量，有效地解決了WRBB軸系預(yù)緊量控制問題。
　　WRBB應(yīng)用于三軸仿真轉(zhuǎn)臺大尺寸主軸軸系中，是主要的承載元件，并且主軸系統(tǒng)的振動特性及運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性都與軸系的支承剛度有著極為密切的關(guān)系。因此，本文在對WRBB復(fù)雜軸承系統(tǒng)力學(xué)模型簡化的基礎(chǔ)上，應(yīng)用赫茲接觸理論、虛位移原理、余弦定理、洛必達(dá)法則、載荷分布理論，分別建立了WRBB軸向、徑向以及翻轉(zhuǎn)支承剛度的數(shù)學(xué)模型。設(shè)計了支承剛度實驗測量方案，研制