旋架式加速度过载模拟实验台结构设计与分析开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告题目旋架式加速度过载模拟实验台结构设计与分析专业名称机械设计制造及其自动化班级学号学生姓名指导教师填表日期2011年3月1日一、选题依据及意义南昌航空大学科技学院学士学位论文11.1离心加速度对火工品飞行器的关系描述现代军事、国防领域对火工品飞行器的机动性能要求很高。火工品的机动性能好，对其整体强度要求就越高，承受机动过载的能力越强。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，像这种高科技武器，一般是要求不能有任何质量问题，所以我们在生产使用前必须对导弹的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放心正常使用，并且保证其误差在允许范围内，因此，我们必须设计出一套相关仪器来测试出其相关参数。离心加速度实验装置就是在地面上测试过载情况下火工品飞行器（如导弹等）某些性能的一种专用设备。1.1.1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导弹过载时，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）。这就会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图1-1导弹机动过载下的受力简图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，增加了发动机烧蚀和烧穿的可能性。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火工品进行过载性能的检测，不至于导弹在机动过载飞行中失效。二、国内外研究概况及发张趋势（含文献综述）导弹的气动设计布局是这样的：在导弹的红外导引头之后，紧接着有两组十字型南昌航空大学科技学院学士学位论文2翼面。前面一组为固定的鸭式翼，后面一组用于俯仰和偏航控制。在俯仰和偏航控制翼面之后有一对副翼，与自由滚转的尾部一起实现滚转稳定。在弹体的后段还有4片翼板与十字型尾翼连接在一起，以在导弹进行大过载机动时对弹体后段起加强作用。因为在攻击末段，固体发动机已快燃烧完，弹体后段实际上是一个空壳，如果没有这些翼板，在导弹进行大过载机动时，弹体可能由于应力作用而解体。据认为，巨蟒4导弹可承受的最大加速度过载高达70g，而美国的AIM9M却只有35g。到目前为止，在加速度对发动机性能的影响方面，人们主要进行了火箭自旋引起的横向加速度对推进剂药柱产生的加速度效应研究，即燃速增加导致发动机内弹道性能发生畸变，影响了发动机的正常工作，这方面，国内学者进行了大量的试验研究和理论分析工作，并取得了重大的进展。然而实践证明，自旋产生的横向加速度与导弹机动飞行的横向加速度对发动机工作产生的影响是有较大差别的，后者对发动机的影响更为突出，而且长期被人们忽视，国内外至今缺乏对其的研究资料，因此十分必要开展横向加速度对发动机性能的影响研究，获得实验数据，指导工程型号设计。横向加速度对飞行发动机绝热层烧蚀影响的实验研究【10】表明，横向加速度对绝热层烧蚀影响主要原因是由于横向加速度导致燃烧室内流场发生改变，离心力方向侧壁绝热层形成“烧蚀坑”，并且绝热层的烧蚀率随横向加速度的增加有加倍增长的趋势。固体火箭发动机高速旋转试验台【12】，从方案设计、动力源选择、结构设计及传感器选择等方面研究了高速旋转试验台涉及的几个主要问题。从实际使用情况看，图示固体火箭发动机高速旋转试验台能够满足推力和压力时间曲线同时测量的要求，同时震动噪声也较低，试验台运转、使用和维护性能较好。国内外的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，可能会因此面导致导弹在机动飞行中失效。为保证导弹的产品的质南昌航空大学科技学院学士学位论文3量和可靠性，必须设计和制作一套热试车系统，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。三、研究内容及实验方案设计一个测量离心加速度的立式转台，要求：待测件重量35千克直径120-150mm长度1000-2000mm最大离心加速度70g首先是了解该课题的特点以及发展状况,对所选课题有个初步的了解,为总体方案的提出打下基础.第二步是传动系统方案的设计、比较与确定,通过对传动方案的选择,从而完成整体设计.画出装配图,装配图画好后,从装配图中设计计算选择各零件以及完成对零件图的初步绘制,用三维软件Solidworks建立实体模型。给模型添加运动学参数、质量特性参数、力学特性参数等外部环境，基于SolidWorksSimulationXpress完成实验虚拟平台下的运动测试。之后是对工件的夹紧方案的设计、比较与确定,完成设计后,是