旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析開題報(bào)告.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師填表日期2011年3月1日一、選題依據(jù)及意義南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文11.1離心加速度對(duì)火工品飛行器的關(guān)系描述現(xiàn)代軍事、國防領(lǐng)域?qū)鸸て凤w行器的機(jī)動(dòng)性能要求很高?；鸸て返臋C(jī)動(dòng)性能好，對(duì)其整體強(qiáng)度要求就越高，承受機(jī)動(dòng)過載的能力越強(qiáng)。導(dǎo)彈等飛行器特別是對(duì)對(duì)空發(fā)射等高質(zhì)量、高精度的武器，它們有很高的要求：要有很好的機(jī)動(dòng)性能，導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)性能越好，要求它的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就越高，承受機(jī)動(dòng)過載的能力越強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)性能就要求越高，像這種高科技武器，一般是要求不能有任何質(zhì)量問題，所以我們?cè)谏a(chǎn)使用前必須對(duì)導(dǎo)彈的一些參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性測(cè)試，這樣才能保證它在高空過載情況下放心正常使用，并且保證其誤差在允許范圍內(nèi)，因此，我們必須設(shè)計(jì)出一套相關(guān)儀器來測(cè)試出其相關(guān)參數(shù)。離心加速度實(shí)驗(yàn)裝置就是在地面上測(cè)試過載情況下火工品飛行器（如導(dǎo)彈等）某些性能的一種專用設(shè)備。1.1.1導(dǎo)彈在機(jī)動(dòng)過載情況下產(chǎn)生的法向加速度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響為：1）法向加速度對(duì)導(dǎo)彈機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響導(dǎo)彈過載時(shí)，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(zhǎng)度有關(guān)）。這就會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，甚至彈體可能會(huì)被折斷；同時(shí)大變形也可能引起絕熱層的脫粘等，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)著火、燒穿等的可能性。2）法向加速度對(duì)導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)的影響圖1-1導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)過載下的受力簡(jiǎn)圖法向加速度造成彈體的變形改變了發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部空間，內(nèi)流場(chǎng)有很大變化，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)燒蝕和燒穿的可能性。實(shí)踐證明如果導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)只做地面普通熱試車試驗(yàn)，不研究在法向加速度作用下的性能，可能會(huì)因此而導(dǎo)致導(dǎo)彈在機(jī)動(dòng)飛行中失效。為保證導(dǎo)彈的產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，必須設(shè)計(jì)和制作一套地面過載熱試車系統(tǒng)，對(duì)導(dǎo)彈在法向加速度作用下的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，用于指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制。所以，綜上所述，設(shè)計(jì)的機(jī)器不僅要能滿足地面的普通的熱試車試驗(yàn)，而且還要能在法向加速度作用下對(duì)火工品進(jìn)行過載性能的檢測(cè)，不至于導(dǎo)彈在機(jī)動(dòng)過載飛行中失效。二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)張趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）導(dǎo)彈的氣動(dòng)設(shè)計(jì)布局是這樣的：在導(dǎo)彈的紅外導(dǎo)引頭之后，緊接著有兩組十字型南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2翼面。前面一組為固定的鴨式翼，后面一組用于俯仰和偏航控制。在俯仰和偏航控制翼面之后有一對(duì)副翼，與自由滾轉(zhuǎn)的尾部一起實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定。在彈體的后段還有4片翼板與十字型尾翼連接在一起，以在導(dǎo)彈進(jìn)行大過載機(jī)動(dòng)時(shí)對(duì)彈體后段起加強(qiáng)作用。因?yàn)樵诠裟┒?，固體發(fā)動(dòng)機(jī)已快燃燒完，彈體后段實(shí)際上是一個(gè)空殼，如果沒有這些翼板，在導(dǎo)彈進(jìn)行大過載機(jī)動(dòng)時(shí)，彈體可能由于應(yīng)力作用而解體。據(jù)認(rèn)為，巨蟒4導(dǎo)彈可承受的最大加速度過載高達(dá)70g，而美國的AIM9M卻只有35g。到目前為止，在加速度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響方面，人們主要進(jìn)行了火箭自旋引起的橫向加速度對(duì)推進(jìn)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(dòng)機(jī)內(nèi)彈道性能發(fā)生畸變，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，這方面，國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和理論分析工作，并取得了重大的進(jìn)展。然而實(shí)踐證明，自旋產(chǎn)生的橫向加速度與導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)飛行的橫向加速度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的影響是有較大差別的，后者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響更為突出，而且長(zhǎng)期被人們忽視，國內(nèi)外至今缺乏對(duì)其的研究資料，因此十分必要開展橫向加速度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響研究，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)工程型號(hào)設(shè)計(jì)。橫向加速度對(duì)飛行發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層燒蝕影響的實(shí)驗(yàn)研究【10】表明，橫向加速度對(duì)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(chǎng)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(zhǎng)的趨勢(shì)。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)【12】，從方案設(shè)計(jì)、動(dòng)力源選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及傳感器選擇等方面研究了高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)涉及的幾個(gè)主要問題。從實(shí)際使用情況看，圖示固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)能夠滿足推力和壓力時(shí)間曲線同時(shí)測(cè)量的要求，同時(shí)震動(dòng)噪聲也較低，試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)、使用和維護(hù)性能較好。國內(nèi)外的實(shí)踐證明如果導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)只做地面普通熱試車試驗(yàn)，不研究在法向加速度作用下的性能，可能會(huì)因此面導(dǎo)致導(dǎo)彈在機(jī)動(dòng)飛行中失效。為保證導(dǎo)彈的產(chǎn)品的質(zhì)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3量和可靠性，必須設(shè)計(jì)和制作一套熱試車系統(tǒng)，對(duì)導(dǎo)彈在法向加速度作用下的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，用于指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制。三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量離心加速度的立式轉(zhuǎn)臺(tái)，要求：待測(cè)件重量35千克直徑120-150mm長(zhǎng)度1000-2000mm最大離心加速度70g首先是了解該課題的特點(diǎn)以及發(fā)展?fàn)顩r,對(duì)所選課題有個(gè)初步的了解,為總體方案的提出打下基礎(chǔ).第二步是傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)、比較與確定,通過對(duì)傳動(dòng)方案的選擇,從而完成整體設(shè)計(jì).畫出裝配圖,裝配圖畫好后,從裝配圖中設(shè)計(jì)計(jì)算選擇各零件以及完成對(duì)零件圖的初步繪制,用三維軟件Solidworks建立實(shí)體模型。給模型添加運(yùn)動(dòng)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SolidWorksSimulationXpress完成實(shí)驗(yàn)虛擬平臺(tái)下的運(yùn)動(dòng)測(cè)試。之后是對(duì)工件的夾緊方案的設(shè)計(jì)、比較與確定,完成設(shè)計(jì)后,是