轴承作为活动机构中的关键零部件,在航天机构中存在大量的应用,典型的航天机构有调焦机构、切换机构、二维指向机构、旋转滤光组件等。轴承的装配过程对航天机构功能的实现、运动精度的保证、工作寿命的长短等有很大影响,轴承的合理装配是航天机构正常运转、实现预定功能的基础保障,而轴承预紧作为轴承装配的关键环节,预紧力的大小与轴承的旋转精度、支承刚度、工作寿命密切相关。本文以航天机构常用轴承为研究对象,从预紧,装配等因素入手,研究其装配过程中预紧力与轴承轴向位移及摩擦力矩之间的关系。主要研究内容如下:本文首先基于赫兹接触理论,建立滚动轴承静力学模型,考虑轴承在轴向载荷下的变形情况,得到了轴承载荷-位移关系。并对单个轴承摩擦力矩的组成因素进行了分析,根据轴承摩擦力矩的数学模型,分析了轴承的轴向载荷对摩擦力矩的影响规律。然后利用ABAQUS软件,建立了受轴向载荷下的轴承简化模型,对轴承进行静、动态分析,得到了轴向载荷对位移及摩擦力矩的影响规律,并将有限元分析结果与理论计算结果进行了对比。最后以轴承的装配工艺为主线,针对航天机构中常用的7004AC、7300B、708C三类轴承,考虑轴承预紧力、转速对轴承刚度及摩擦力矩的影响规律,并以轴承实际装配状态,设计搭建了轴承测试试验台。通过试验测量轴承轴向载荷与位移及摩擦力矩的关系,验证了理论计算及有限元仿真结果的合理性。本文以航天机构中常用轴承为研究对象,开展轴承轴向载荷与位移及摩擦力矩关系的理论分析、有限元仿真及试验研究,为轴承的选型、装配设计、预紧力的施加及摩擦力矩确定提供有效的数据支撑,确保轴承预紧精确实施,提高航天机构的寿命及可靠性。