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旋架式加速度过载模拟实验台结构设计与分析(sw三维图
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目 录
1 前言
1.1 选题的意义………………………………………………………………………(1)
1.2 国内外发展状况…………………………………………………………………(4)
1.3 论文的主要内容 ………………………………………………………………(5)
2 实验台的总体方案设计
2.1 技术参数设计 …………………………………………………………………(5)
2.2 总体方案的提出以及特点 ……………………………………………………(6)
3 实验台结构设计
3.1 电动机的选择 …………………………………………………………………(8)
3.2 装配图的设计 ………………………………………………………………(10)
3.3 带传动的选择与计算 ………………………………………………………(11)
3.4 轴的设计 ……………………………………………………………………(12)
3.5 底座的设计 …………………………………………………………………(16)
3.6 立柱的设计 …………………………………………………………………(17)
4 主要零件的设计验算
4.1 轴的校核 ……………………………………………………………………(18)
4.2 轴承的选择与校核 …………………………………………………………(25)
4.3 螺栓与螺钉的选择与校核 …………………………………………………(27)
4.4 键的选择与校核 ……………………………………………………………(28)
5 工件的夹紧
5.1工件的夹紧的要求 …………………………………………………………(29)
5.2方案 ……………………………………………………………………………(29)
参考文献……………………………………………………………………………(31)
小 结 ………………………………………………………………………………(32)
致 谢 ………………………………………………………………………………(32)
旋架式加速度过载模拟实验台结构设计与分析
摘要：导弹等飞行器特别是对对空发射等高质量、高精度的武器，它们有很高的要求，要有很好的机动性能，导弹的机动性能越好，要求它的整体结构强度就越高，承受机动过载的能力越强，发动机的结构性能就要求越高，所以我们在生产使用前必须对一些参数进行实验性测试，这样才能保证它在高空过载情况下正常放心使用，并且保证其误差在允许范围内，因此，我们必须设计出相关仪器来测试出其参数, 因此，所以发动机过载模拟实验台产生了。
发动机过载模拟实验台是通过传动系统使固定在旋转架上的发动机转动而产生离心力，在过载情况下测试其某些性能参数的变化情况。通过离心机可以实现发动机内的弹道参数、离轴加速度、壳体应变以及温度等的测量.现主要工作就是系统的传动设计和测试件的夹紧。研究内容：了解该课题的特点以及发展状况.传动系统方案的设计、比较与确定.零件设计、选择、计算以及图纸的初步绘制,工件的夹紧方案的设计、比较与确定,生产部门讨论加工问题.
此次设计的实验台在不作点火的情况下，对可两个发动机进行测试，也可作单件测试。测试件一般在2m以内，重量不超过100㎏，具有结构简单、紧凑，工作可靠、维护方便等特点。实验台的设计目标是要满足地面普通热试车试验，在法向加速度作用下对飞行器进行性能检测，不至于导弹在机动飞行中失效。
关键字： 离心机、旋转台、发动机、过载、失效
指导教师签名：
Rack centrifugal acceleration to overload simulation design
Abstract: The aircraft such as missile is the high quality and precision weapon lauched by air to air .They have high requirement and have excellent maneuverability. The better maneuverability the missile have, the higher the intensity of holistic structure requires .The better it bear the mobile over loading,the higher the structure capability of engine requires.To ensure that the missile can run normally in the case of high-position and overloaded, and also make sure that error is under control. We must hold a experimental test to some parameter before it is made and used.Therefore, we must design relative apparatus to test parameter and the overload simulation laboratory bench of the engine has been designed..
The overload simulation laboratory bench of the engine is through the transmission system make the engine which install at the rotators shelf to rotate, that make the engine has the centrifugal force, tests its certain performance parameter change in the overload situation.pass left scheming can realize launch machine and leave the stalk acceleration, hull adapts to changes and the diagraph that temperature wait. Presently the main work is the system transmission design and measures the test sample clamping. The main study content include:learn the character of the task and the development trend,the design ,compare and confirmation of transmission system project, the design ,choice and calculate of part and the principium protract of blueprint. the design ,choice and calculate of the the project of clamp,the discussion of the problem of manufacture between production department.
This experiment pedestal of design under the condition of not make some fire, to can two launch the machine to carry on the test, also can make a test.Test the piece generally at 2 m in, weight not over 100 Kg, have the structure simple, tightly packed, work dependable, support the convenience etc. characteristics. The aim of the design of this laboratory bench is to satisfy the common hot test-drive on the ground and to test the capability of the aircraft with the function of the vertical acceleration. The missile will not invalidation under this condition
Keywords:Leave the scheming revolve the set deliver the motive over loading invalidation
Signature of conductor:
在飞行器工程领域【17】，能量管理技术并不陌生。如轨道器无推力再人返回段的末端能量管理(TAEM)，以及耗尽关机固体弹道导弹的能量管理。与这两种已有能量管理技术不同的是，THAAD导弹的EMM发生在刚刚发射后的主动段，导弹飞行在距离发射点不远的稠密大气层中。受反导拦截反应时间的限制，其能量管理不宜采用TAEM式的增大飞行距离办法。而可供选择的另一种方法就是增大导弹的飞行攻角，依靠阻力的增大、主发动机推力沿速度轴分量的减小来降低速度、耗散能量。通过大攻角飞行特性分析可知，在导弹飞行主动段，当导弹以90。以内的大攻角飞行时，阻力作用增大，推力增速作用减小，导致飞行速度增幅减小，从而转弯惯性减小；推力在速度法向的分量与非线性升力相叠加，弹道转弯作用力增大，法向加速度增大。所以，在转弯惯性减小与法向加速度增大两项作用下，导弹具有“速度耗散”与“高机动快速转弯”的综合特性。并且，主动段大攻角高机动飞行，由于可以采用高操纵性的推力矢量控制方法进行大攻角飞行稳定控制而具有可实现性。因此，采用大攻角飞行的弹道设计方法可以达成对导弹速度的能量管理。显然，大攻角飞行可以达到能量耗散的目的。然而，如何给定适当的控制指令，控制导弹以大攻角飞行状态实现适当形式的高机动弹道轨迹，成为实现大攻角飞行能量耗散技术的关键问题。通过分析，耗尽关机固体弹道导弹能量管理控制的“姿态调制法”，可以应用于此。采用耗尽关机方案的固体弹道导弹，为了进行能量管理、实现射程和横向控制，在发动机耗尽关机前采用了“姿态调制导引控制方法”。其具体控制方式为——将姿态变化设计成调制波形，控制弹体姿态连同发动机主推力方向与原期望速度增量方向产生较大夹角，降低主推力沿期望速度方向作用的加速度增量，从而达到消耗多余能量的目的。
导弹等飞行器特别是对对空发射等高质量、高精度的武器，它们有很高的要求：要有很好的机动性能，导弹的机动性能越好，要求它的整体结构强度就越高，承受机动过载的能力越强，特别是战术导弹，这类导弹用于攻击快速活动目标，对姿态控制系统的动态品质要求较高，尤其要求具有反应迅速和能使导弹产生所需较大过载（横向和法向加速度）的性能，因此对发动机的结构性能就要求越高，像这种高科技武器，一般是要求没有质量问题，所以我们在生产使用前必须对一些参数进行实验性测试，这样才能保证它在高空过载情况下正常放心使用，并且保证其误差在允许范围内，因此，我们必须设计出相关仪器来测试出其参数。导弹在机动过载情况下其壳体的受力比较复杂，它会受到很多方面的影响：导弹在机动过载情况下其壳体的受力比较复杂，假设导弹的主翼压心（F主）、质心（F质）及尾翼压心（F尾）的分布是按图1-1所示。如果控制导弹的俯仰、偏航是由F尾（F尾可能是尾翼、燃气舵或柔性喷管等产生的侧向力）来实现的，导弹在有大的离轴角度变向（如抬头）时其飞行轨迹如图1-1。
图1-1 导弹机动过载下的受力简图
导弹在机动过载情况下产生的法向加速度对发动机的影响为：
1） 法向加速度对导弹机械结构的影响
一般机动性能好的导弹过载高达几十个g，在这种情况下弹体的弯曲变形非常明显，弯曲幅度在几十毫米甚至上百毫米（与导弹长度有关）。很显然这么大的变形势必影响发动机结构强度，甚至弹体可能会被折断；同时大变形也可能引起绝热层的脱粘等，增加了发动机着火、烧穿等的可能性。
2 ） 法向加速度对导弹发动机内流场的影响
法向加速度造成弹体的变形改变了发动机内部空间，内流场有很大变化，特别是在发动机的后部形成折射使该处能量相对聚集，加速了此处绝热层的冲刷和烧蚀，增加了发动机烧穿的可能性。
法向加速度造成发动机燃烧室内的燃烧产物（特别是凝聚相组份）会沿着法向方向有相对运动。也就是说此刻的内流场中燃烧产物分布的密度有很大差别，发动机燃烧室内法向方向一侧凝聚相产物的密度要大大高于另一侧，这种现象又加速了这侧的烧蚀。
法向加速度对导弹的影响结果如图1-2所示。
图1-2 法向加速度对导弹的影响示意图
实践证明如果导弹发动机只做地面普通热试车试验，不研究在法向加速度作用下的性能，可能会因此而导致导弹在机动飞行中失效。为保证导弹的产品的质量和可靠性，必须设计和制作一套地面过载热试车系统，对导弹在法向加速度作用下的性能进行评价，用于指导产品设计与质量控制。
所以，综上所述，设计的机器不仅要能满足地面的普通的热试车试验，而且还要能在法向加速度作用下对飞行器进行性能的检测，不至于导弹在机动飞行中失效。
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