随着现代科学技术的飞速发展,航空航天技术近年来已取得了长足的进步,取得了一系列的成果。但随着航空航天技术的发展,航天器的机构日益复杂,同时也显露出新的瓶颈问题。半个世纪以来,航天器的寿命受到极大关注。随着我国卫星在轨数量的不断增多和空间攻防技术的持续深入,空间飞行器对高精度稳定控制、长寿命可靠服役、大角度快速机动的需求日益强烈,如何改善航天器在轨道上的寿命成为一个新问题。其中,卫星的调姿方式也是限制航天器寿命的主要因素。以往的喷气调姿虽然简单有效,但因携带气体有限,一旦耗尽,调姿将不可实现。目前广泛使用的动量轮调姿即可解决该问题,但其结构复杂,而且其中的轴承寿命成为限制动量轮使用的关键。本文以反作用飞轮用轴承为研究对象,建立球轴承动力学模型,启动加速度模型和ADAMS仿真模型。从轴承的受力状态、保持架的打滑以及保持架的稳定性等方面来研究轴承的动态特性,通过对动态特性的研究,为反作用飞轮用轴承的使用及轴承参数的优化设计提供了指导。本文建立了基于外圈旋转的轴承拟动力学模型。利用MATLAB进行编程求解动力学方程,进而得到轴承滚动体与套圈之间的接触角、油膜厚度、接触应力等。同时,本文研究了轴承套圈的沟曲率系数、轴承的转速以及轴承轴向力的大小对其动态特性的影响,并与内圈旋转所得到的结果进行比较。通过比较可以得到,由于外圈旋转产生的离心力使得轴承间隙增加,其与内圈旋转所产生的结果有较大的差别。本文针对反作用飞轮转速过零工况,研究了轴承启动加速时的瞬态动力学行为。通过建立轴承启动加速模型,分析了轴承在内、外圈分别旋转的情况下,启动加速时加速度大小对滚动体转速、打滑率、滑动速度以及滑滚比等的影响。分析结果表明,外圈旋转使得轴承滚动体的跟随性下降,打滑率和滑滚比增加。较小的加速度有利于滚动体转速的跟进。本文利用仿真软件ADAMS建立了轴承的多体动力学模型,分析了加速度大小、轴向力大小以及保持架兜孔形状等对保持架稳定性的影响,并与稳态运行结果进行了比较。通过分析发现,减小轴承启动加速度、减小轴承轴向载荷以及增加兜孔周向间隙在一定程度上均有利于保持架运行的稳定性。