旋架式加速度過載模擬實驗臺結構設計與分析學士學位論文(文件)
【正文】 對畢業(yè)論文答辯中，給予我考核的各位老師表示由衷的感謝。從課題的選擇到論文的最終完成，許老師都始終給予我細心的指導。在這四個月里我也學會了如何合理的安排好自己的時間和工作進度，并持之以恒的把它完成。我通過了解試驗臺工作原理和用途，熟悉了機械的設計步驟，鍛煉了工程設計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立設計能力。通過螺栓聯(lián)接把夾座和前后兩塊壓板連接在一起。上，中夾緊裝置，我們選用了，上面打上螺釘孔，具體尺寸及位置見零件圖。于是，我們就要想一套方案，怎么把測試件固定在轉盤上。設計夾緊裝置時，首先要合理選擇夾緊點、夾緊力作用方向，并且正確確定所需要夾緊力大小。因為在旋轉過程中工件受到離心力及重力等外力的作用，若不夾緊，工件在外力作用下就可能發(fā)生移動，輕則使測量出來的參數(shù)有錯誤，重則工件夾緊裝置，以至危害人的安全，甚至發(fā)生人生事故。m； k ——鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=,此處h為鍵的高度，單位為mm； l ——鍵的工作長度，單位為mm,圓頭平鍵l=L－b,平頭平鍵l=L,這里L為鍵的公稱長度，單位為mm；b為鍵的寬度，單位為mm； d ——軸的直徑，單位為mm。： ：據(jù)《機械設計手冊》P表3—2—2，預緊聯(lián)接，徑向靜載荷，全部螺栓承受的徑向載荷FX=G+Fcos450=(352+50)+1500= N單個螺栓承受的徑向力FA=== N所以螺栓桿與孔壁的擠壓強度：=螺栓桿的剪切強度：=式中As為螺紋部分危險截面之計算面積,As=mm，d為螺紋小徑，mm；As=== mm，所以=== MPa []=72 MPa === MPa []=72 MPa。：1） 底座與立柱聯(lián)接和立柱與大軸承支撐板以及測試件固定架與主軸的直徑與數(shù)目：所選螺栓直徑d=12mm,數(shù)目為140個。mm把派生軸向力的方向與外加軸向載荷Fa的方向一致的軸承標為2,另一端標為軸承1。此回轉臺為間歇使用的機械，中斷后果嚴重 所以選預期計算壽命L`h為12000h 查滾動軸承樣本可知33214軸承的基本額定動載荷為Cr =208 KN ，額定靜載荷為Cor =298 KN；30630軸承的基本額定動載荷Cr=3410KN 額定靜載荷Cor=7100KN1)求兩軸承受到的徑向載荷Fr1和Fr2由軸的受力分析可知：載荷水平面H 垂直面V支反力Y1= N , Y2= NZ1= N , Z2= N彎矩MH= N圖49 軸分析圖23）選擇材料 4）應力結果分析最小應力： N/m^2，最小應力位置：(, , )；最大應力：+006 N/m^2，最大應力位置：(, , mm)。mm扭矩T= Nmm有效圓周力： Ft=== N作用在軸上的力：Fr=== N軸的計算簡圖如下：圖41 軸的載荷分析圖水平面上的受力圖：圖42 軸在水平面上的受力圖水平面上的彎矩圖：圖43 軸在水平面上的彎矩圖垂直面上的受力圖：圖44 軸在垂直面上的受力圖垂直面上的彎矩圖：圖45 軸在垂直面上的彎矩圖合成彎矩圖：圖46 軸的合成彎矩圖扭矩圖：圖47 軸的扭矩圖從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險截面。 M—軸所受的彎矩，單位為N作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點算起。4 主要零件的設計驗算 軸的校核 軸強度校核進行軸的強度校核計算時，應根據(jù)軸的具體受載及應力情況，采取相應的計算方法，并恰當?shù)剡x取其許用應力。轉盤直徑d=1300mm，=55mm 。根據(jù)大帶輪直徑確定內(nèi)徑d=110mm，所以取段軸直徑dⅢⅣ=110mm，帶輪與軸的配合公差為H7/r6。ⅡⅢ段的長度暫時定為53mm 。選取軸的材料為45號鋼，調質處理。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。 整體高度：1655mm箱體底座離轉盤的距離：655mm以下公式參考《機械設計手冊單行本—帶傳動和鏈傳動》—33選帶：膠帆布平帶帶速：取v=10 m/s 20 m/s小帶輪直徑：=== mm取 =280 mm大帶輪直徑:= i=()= mm 取 =710 mm中心距：=（～2）（+）=（～2）（280+710）=1485～1980 mm 取 =1700 mm帶長：L=2+(+)+=21700+(250+600)+ = mm取 L=5000 mm小帶輪包角：===1500撓曲次數(shù)：y= ==2帶厚：=== mm設計功率：工況系數(shù)：=小帶輪傳遞功率：P= kw功率：Pd=P== kW1帶截面積：A=膠帶單位面積所能傳遞的基本額定功率：=包角修正系數(shù)：=傳動布置系數(shù)：=計算得：A=== cm2 1帶寬：b===取 b=90 mm1為帶的預緊應力，取= MPa1有效圓周力：Ft===605 N1作用在軸上的力：Fr=== N軸設計的主要包括結構設計和工作能力計算兩方面的內(nèi)容：（1）軸的結構設計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結構形式和尺寸。選用速度低的情況剛好相反。因此，可以說這套設計方案還是有其獨特的地方。2 實驗臺的總體方案設計 待測件結構尺寸設計本試驗臺應該適應以下發(fā)動機試驗要求：1）過載模擬（單臺或雙臺發(fā)動機）2）發(fā)動機不點火試驗3）待測件長度：1000 ～2000mm4）待測件直徑：120 ～150mm5）待測件重量： 35Kg 待測件載荷設計 最大離心加速度：70g 旋轉架承載能力：不低于15000N 轉臺運動參數(shù)設計轉臺采用變頻調速方式，技術指標：旋轉架轉速：小于300r/min旋轉架啟動平穩(wěn)時間：180S電機額定功率：上面裝有壓力應變片，并且配有控制箱，具有安全措施保障人員安全 總體方案的提出以及特點 方案方案圖： 圖21 方案總圖方案圖結構組成：； ； ； ；； ； 7. 夾具1； 8. 夾具2；9. 夾具3； 10. 內(nèi)軸； 11. 螺栓；； 13. 小軸承； ； 15. 螺栓；實體圖：圖22 方案實體圖 特點主要特色是：結構簡單、拆裝方便、較好的制造工藝，并且使用同步帶的傳動可以提高傳動效率，在過載的環(huán)境下能夠起到自我保護作用，提高了使用的安全性能，并且可以能夠較好的滿足設計的要求性能。為保證導彈的產(chǎn)品的質量和可靠性，必須設計和制作一套熱試車系統(tǒng)，對導彈在法向加速度作用下的性能進行評價，用于指導產(chǎn)品設計與質量控制。固體火箭發(fā)動機高速旋轉試驗臺【12】，從方案設計、動力源選擇、結構設計及傳感器選擇等方面研究了高速旋轉試驗臺涉及的幾個主要問題。到目前為止，在加速度對發(fā)動機性能的影響方面，人們主要進行了火箭自旋引起的橫向加速度對推進劑
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