空间轴承是航天机构的最基本组成部分,也是构成其他组件的关键零部件。空间轴承的可靠性是航天机构正常运转、实现预定功能和预计寿命的基础保障。轴承的摩擦力矩是轴系运动性能的重要参数,机构转动关节卡死所造成的故障占有很大比例。由于空间角接触球轴承长期工作于空间环境,摩擦力矩就会直接或间接地受到高低温、交变温度、高真空、失重和强辐射等环境因素的影响。本文主要从预紧,装配,温度等因素入手,研究各因素对轴承摩擦力矩的影响,揭示实际工况下轴承摩擦力矩随其变化的规律。主要研究内容如下:滚动轴承静力学分析:基于赫兹接触理论,建立滚动轴承静力学模型,考虑轴承在单一载荷或联合载荷下的变形,并对比各载荷对其影响,分析各载荷间的相互影响;建立摩擦力矩模型:针对单个轴承,建立轴承内部构件相互间的运动模型,得到接触面间运动关系,以及速度对轴承滚珠接触载荷的影响。对轴承摩擦力矩的形成原因进行分析计算,最终建立轴承摩擦力矩的数值模型。并以研究对象为例进行了数值计算;分析工作环境对摩擦力矩的影响:考虑实际工况,分析轴承装配过盈量对轴承结构尺寸的影响;得到温度对已装配轴承的结构影响,建立轴系的温度应力模型,分析轴系部件间变形关系,结合理论及仿真进行数值计算;分析轴承摩擦力矩的变化;轴系轴承摩擦力矩测试实验:在考虑装配接触面摩擦力的基础上,首先确定轴系预紧力实际施加效果,进行实验研究;然后针对速度,预紧,装配,温度等影响因素进行相应的实验及理论分析。与理论结果对比,揭示各个因素的影响规律。本文以精密轴系中的空间轴承为研究对象,开展轴承摩擦力矩的理论分析及实验研究,通过分析交变温度、工作载荷、配合方式对轴承摩擦力矩的影响,揭示了各个影响因素的影响机理,确定了各个因素的影响程度,为轴系的装配设计,预紧力的施加,摩擦力矩确定提供了相应的理论参考。