国际空间站为了提高太阳能电池翼的日光接收面积,通过阿尔法驱动装置（Solar Array Alpha Rotary Joint,SARJ）的连续转动实现对日跟踪。回转支撑机构（Trundle Bearing Assemblies,TBA）作为阿尔法驱动装置的重要组成部分,提供太阳翼对日定向所需的转动自由度。现役TBA机构在工作状态运行一段时间后,会出现由于TBA轴承与导轨表面磨损造成的运动不稳定和驱动困难,甚至无法驱动等问题。因此有必要对TBA轴承与导轨表面寿命和动力学性能进行研究。本文在上海市空间飞行器机构重点实验室开放课题的资助下,以航天器TBA回转支撑机构为研究对象,分别开展了在脂润滑和MoS2固体润滑条件下的TBA轴承滚滑加速寿命试验,研究润滑脂与MoS2涂层的应用对TBA轴承磨损性能与寿命的影响。基于寿命试验结果,对TBA回转支撑机构进行刚柔耦合动力学分析与疲劳寿命分析,以期为空间站TBA回转支撑机构的设计和应用提供理论参考,本论文主要工作及成果如下:首先,基于多功能传动摩擦试验台开展了脂润滑与无润滑条件下的TBA轴承加速寿命试验,研究了润滑脂的应用对TBA轴承的磨损机理与寿命影响。试验结果表明:在中低滚比下,脂润滑的应用有效减小了TBA轴承与导轨表面轴向摩擦力,从而减弱了轴承与导轨间的“边切”现象,延长了TBA轴承与导轨的使用寿命,但脂润滑不适用于高滑滚比的TBA轴承。然后,将MoS2涂层应用于导轨表面,分别开展了TBA轴承与轴承滚轮加速寿命试验,研究了不同载荷、转速、滑滚比与轴承试件类型对TBA轴承摩擦学性能与寿命的影响。试验结果表明:随着载荷增大,TBA轴承与导轨磨损机理保持一致,但试件磨损速率快速增大。滑滚比对TBA轴承与导轨的寿命产生显著的影响,在滑滚比为0.01时,试件寿命基本达到试验预期要求。在所使用参数下,相对于脂润滑条件,MoS2固体润滑条件下TBA轴承使用寿命约延长0.22倍导轨预定寿命。进一步,基于TBA轴承寿命试验结果,采用多体动力学软件ADAMS与有限元软件ANSYS对TBA回转支撑机构进行刚柔耦合动力学分析,研究了不同载荷、转速与摩擦系数对TBA回转支撑机构的动力学性能的影响。动力学仿真结果表明:刚柔耦合系统相对于纯刚体系统,各个滚子与导轨之间各个方向的接触力波动范围降低。随着滚子与导轨之间不同摩擦系数的增加,上滚子与导轨之间的摩擦力与摩擦力波动范围均增大,上滚子最大von Mises应力也随之增大。最后,基于TBA轴承寿命试验结果与ADAMS多体动力学仿真结果,利用n Code Design Life疲劳寿命分析软件对TBA轴承与导轨进行疲劳寿命分析,研究了不同载荷、转速与摩擦系数对TBA机构的疲劳寿命影响。分析结果表明:随着滚子与导轨间载荷的增大,TBA机构疲劳寿命将快速降低,在低载荷下,上滚子较易发生破坏,在高载荷下,侧边滚子较易发生破坏。随着摩擦系数的提升,TBA机构寿命快速降低,内侧滚子最先发生失效。相比于其他部件,内侧滚子疲劳寿命最小。随着转速增加,内侧滚子与外侧滚子寿命均减小,且内侧滚子疲劳寿命削减更明显。