旋架式加速度過載模擬實驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析學(xué)士學(xué)位論文-文庫吧資料
2025-06-29 05:14本頁面
【正文】 1)擬定軸上零件的裝配方案圖34 主軸數(shù)據(jù)1圖34 主軸數(shù)據(jù)2圖35 主軸數(shù)據(jù)32)根據(jù)軸向的定位要求確定軸的各段直徑和長度(1)為了滿足軸承的軸向的定位要求，ⅠⅡ軸段右端需制出一軸肩，參照軸承安裝尺寸，故?、颌蠖蔚闹睆綖?9mm。選取軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。而對剛度要求高的軸和受力的細長軸，還應(yīng)進行剛度計算，以防止工作是產(chǎn)生過大的彈性變形。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是軸設(shè)計中的重要內(nèi)容。 整體高度：1655mm箱體底座離轉(zhuǎn)盤的距離：655mm以下公式參考《機械設(shè)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(shè)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(yù)緊應(yīng)力，取= MPa1有效圓周力：Ft===605 N1作用在軸上的力：Fr=== N軸設(shè)計的主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作能力計算兩方面的內(nèi)容：（1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)形式和尺寸?，F(xiàn)由根據(jù)《機械設(shè)計實用手冊》選電動機的型號為：Y160M2—8。選用速度低的情況剛好相反。 同一類型、功率相同的電動機具有多種轉(zhuǎn)速。 選擇電動機的容量 此處省略因此，可以說這套設(shè)計方案還是有其獨特的地方。其二，使用空心軸的同時不僅能夠滿足引出線的目的，同時也提高了軸的抗扭強度。2 實驗臺的總體方案設(shè)計 待測件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計本試驗臺應(yīng)該適應(yīng)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(shè)計 最大離心加速度：70g 旋轉(zhuǎn)架承載能力：不低于15000N 轉(zhuǎn)臺運動參數(shù)設(shè)計轉(zhuǎn)臺采用變頻調(diào)速方式，技術(shù)指標(biāo)：旋轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)速：小于300r/min旋轉(zhuǎn)架啟動平穩(wěn)時間：180S電機額定功率：上面裝有壓力應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)計的要求性能。給模型添加運動學(xué)參數(shù)、質(zhì)量特性參數(shù)、力學(xué)特性參數(shù)等外部環(huán)境，基于SolidWorks SimulationXpress完成實驗虛擬平臺下的運動測試。為保證導(dǎo)彈的產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，必須設(shè)計和制作一套熱試車系統(tǒng)，對導(dǎo)彈在法向加速度作用下的性能進行評價，用于指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計與質(zhì)量控制。但此試驗臺不能滿足我們對發(fā)動機進行離心過載的模擬實驗。固體火箭發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)試驗臺【12】，從方案設(shè)計、動力源選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計及傳感器選擇等方面研究了高速旋轉(zhuǎn)試驗臺涉及的幾個主要問題。橫向加速度對飛行發(fā)動機絕熱層燒蝕影響的實驗研究[10]設(shè)計了實驗發(fā)動機和實驗裝置，進行了一系列飛行固體火箭發(fā)動機橫向過載模擬實驗，獲得了不同加速度下發(fā)動機絕熱層燒蝕率定量化的式樣數(shù)據(jù)，驗證了橫向加速度嚴重影響局部絕熱層燒蝕的事實，研究表明，橫向加速度對絕熱層燒蝕影響主要原因是由于橫向加速度導(dǎo)致燃燒室內(nèi)流場發(fā)生改變，離心力方向側(cè)壁絕熱層形成“燒蝕坑”，并且絕熱層的燒蝕率隨橫向加速度的增加有加倍增長的趨勢。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藥柱產(chǎn)生的加速度效應(yīng)研究，即燃速增加導(dǎo)致發(fā)動機內(nèi)彈道性能發(fā)生畸變，影響了發(fā)動機的正常工作，這方面，國內(nèi)學(xué)者進行了大量的試驗研究和理論分析工作，并取得了重大的進展。J!O%L(kk機已快燃燒完，彈體后段實際上是一個空殼，如果沒有這些翼板，在導(dǎo)彈進行大過載機動*v A^\J0t%x:Q時，彈體可能由于應(yīng)力作用而解體。在彈體的后段還有4片翼板與十字型尾翼連0i+ly~接在一起，以在導(dǎo)彈進行大過載機動時對彈體后段起加強作用。前面一組為固定的鴨式翼，后面一組用于俯仰和偏航控制。所以，綜上所述，設(shè)計的機器不僅要能滿足地面的普通的熱試車試驗，而且還要能在法向加速度作用下對飛行器進行性能的檢測，不至于導(dǎo)彈在機動飛行中失效。圖12 法向加速度對導(dǎo)彈的影響示意圖實踐證明如果導(dǎo)彈發(fā)動機只做地面普通熱試車試驗，不研究在法向加速度作用下的性能，可能會因此而導(dǎo)致導(dǎo)彈在機動飛行中失效。也就是說此刻的內(nèi)流場中燃燒產(chǎn)物分布的密度有很大差別，發(fā)動機燃燒室內(nèi)法向方向一側(cè)凝聚相產(chǎn)物的密度要大大高于另一側(cè)，這種現(xiàn)象又加速了這側(cè)的燒蝕。2 ） 法向加速度對導(dǎo)彈發(fā)動機內(nèi)流場的影響法向加速度造成彈體的變形改變了發(fā)動機內(nèi)部空間，內(nèi)流場有很大變化，特別是在發(fā)動機的后部形成折射使該處能量相對聚集，加速了此處絕熱層的沖刷和燒蝕，增加了發(fā)動機燒穿的可能性。圖11 導(dǎo)彈機動過載下的受力簡圖導(dǎo)彈在機動過載情況下產(chǎn)生的法向加速度對發(fā)動機的影響為：1） 法向加速度對導(dǎo)彈機械結(jié)構(gòu)的影響一般機動性能好的導(dǎo)彈過載高達幾十個g，在這種情況下彈體的彎曲變形非常明顯，彎曲幅度在幾十毫米甚至上百毫米（與導(dǎo)彈長度有關(guān)）。導(dǎo)彈在機動過載情況下其殼體的受力比較復(fù)雜，它會受到很多方面的影響：導(dǎo)彈在機動過載情況下其殼體的受力比較復(fù)雜，假設(shè)導(dǎo)彈的主翼壓心（F主）、質(zhì)心（F質(zhì)）及尾翼壓心（F尾）的分布是按圖11所示。其具體控制方式為——將姿態(tài)變化設(shè)計成調(diào)制波形，控制彈體姿態(tài)連同發(fā)動機主推力方向與原期望速度增量方向產(chǎn)生較大夾角，降低主推力沿期望速度方向作用的加速度增量，從而達到消耗多余能量的目的。通過分析，耗盡關(guān)機固體彈道導(dǎo)彈能量管理控制的“姿態(tài)調(diào)制法”，可以應(yīng)用于此。顯然，大攻角飛行可以達到能量耗散的目的。并且，主動段大攻角高機動飛行，由于可以采用高操縱性的推力矢量控制方法進行大攻角飛行穩(wěn)定控制而具有可實現(xiàn)性。以內(nèi)的大攻角飛行時，阻力作用增大，推力增速作用減小，導(dǎo)致飛行
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