试验发动机压力测试装置设计【UG三维图】【无CAD图】

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试验发动机压力测试装置设计37页 15000字数+说明书+开题报告+任务书+答辩PPT+UG三维图UG三维图.rar三维截图中期检查报告.doc试验发动机压力测试装置设计开题报告.doc试验发动机压力测试装置设计答辩PPT.ppt试验发动机压力测试装置设计论文.doc试验发动机压力测试装置设计摘要:试验发动机压力测试装置是针对火箭发动机燃烧室压力进行测试的装置，压力测试装置可以测试出火箭发动机是否处于安全的工作状态，它综合了机械设计原理和压力传感技术。针对火箭发动机内压力大小而研制开发的试验发动机压力测试装置，在高压高温环境下，对火箭发动机压力测试装置的运动方式、本体结构设计、运动控制、检测以及发动机固定和密封等问题进行了理论研究，为研制实验样机研究所面临的一些关键问题奠定了理论基础。本文的研究基本完成了理论上的论证，但整个系统的实现还有许多工作需要进行，在本文的最后，对整个论文的工作和研究成果进行了总结，并提出了下一步的工作的关键。关键词:试验发动机压力测试装置；本体结构；发动机固定目录第一章绪论11.1试验发动机压力测试装置简介11.2试验发动机压力测试装置的发展现状及趋势21.2.1国外发展现状21.2.2国内发展现状31.3试验发动机压力测试装置的发展趋势31.4选题的目的与意义4第二章压力传感器的概述及选用52.1压力传感器的概述52.2压力传感器的种类及材质52.3压力传感器的基本要点62.3.1正确安装62.3.2检查安装孔的尺寸62.4压力传感器的选用6第三章试验发动机压力测试装置总体设计103. 1试验发动机压力测试装置支架设计的主要技术要求103.2试验发动机压力测试支架的整体结构103.3发动机测试装置夹紧装置的设计113.4发动机测试装置下支撑架的设计153.4-1横板的强度校核193.4-2长板的校核与计算203.5发动机压力测试支架总体结构213.6本章小结22第四章结论与展望234.1 研究工作总结234.2 存在的问题和解决方法24致谢25参考文献261.4选题的目的与意义航空行业的发展非常迅速，发动机又是火箭部件中不可缺少的一部分，火箭发动机通常抛射的是高压气体形式的物质，发动机向某个方向喷出气体物质，以获得相反方向的反作用力。这些物质来自火箭发动机燃烧的燃料，燃烧过程使燃料物质得以加速，使之以极高的速度从火箭喷口喷出。发动机气缸压力测试就是测量发动机的承压能力，是发动机动力性能指标之一，其数值对发动机的性能影响巨大，所以发动机压力测试装置的设计对飞行器的性能有很大影响，通过发动机压力测试装置的设计，了解发动机的构造和工作原理，一个好的测试装置对发动机的研究起着巨大了作用，因此发动机压力测试装置对发动机性能的测试有十分重要的意义，也对飞行器性能有着重要的指导意义。该设计是随着社会的进步、科技的发展和提高，为了满足高科技产品的需要而设计的，是我们完成所学全部专业课之后，检验我们学生综合能力的途径。毕业设计的主要目的是培养我们综合运用所学的基础理论课，技术基础课和专业课的知识和技能来分析，解决一般工程技术问题，是我们建立正确的设计思想、概念。掌握工程设计的一般程序、规则和方法，为以后的工作打下基础。通过这次设计、计算、制图以及计算机绘图的能力，把书本知识与实际的操作相结合，设计过程中，同时提高和了解如何编写技术文件，正确使用技术资料手册，相关工具书，更是培养我们严肃认证，一丝不苟和实事求是的工作作风，从一名学生向一名工程技术人员的过渡。就个人而言，希望能通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的培训，从中锻炼，培养。由于涉及能力有限，实践经验不足，设计中错误难免，敬请批评、指正。第三章试验发动机压力测试装置总体设计航空发动机工作在高温度、高应力、高压力、小间隙等极其苛刻条件下，而且对其重量、可靠性、寿命等又有极高的要求，试验发动机压力测试装置是针对火箭发动机燃烧室压力进行测试的装置，压力测试装置可以测试出火箭发动机是否处于安全的工作状态，它综合了机械设计原理和压力传感技术。对发动机压力测试装置的设计是非常重要的，然而在发动机压力测试装置支架的设计也是非常重要的，设计时须考虑该装置的安全、发动机固定、装拆密封、发动机固定架、充分考虑人机关系、尺寸布局合理、操作方便、系统结构简单、各部件位置关系以及移动等问题。从加工制造工艺,设备造价等多方面进行综合分析和对比,最后确定设计的装置。3. 1试验发动机压力测试装置支架设计的主要技术要求试验发动机压力测试装置支架的设计要求是设计一个测试装置外壳即压力容器固定支架，与发动机压力测试装置支架相配合的是压力容器，压力容器为一个长1500mm，外径为180mm，承压30MPa。因此将发动机测试装置支架设计为一个外径180mm.、长度1500mm的支架，在设计时要考虑该装置的安全、能方便操作、方便移动、发动机测试装置的固定以及支架的适用范围方面的问题，整个装置材料为45钢。

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试验发动机压力测试装置设计

37页 15000字数+说明书+开题报告+任务书+答辩PPT+UG三维图

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试验发动机压力测试装置设计

摘要:

　试验发动机压力测试装置是针对火箭发动机燃烧室压力进行测试的装置，压力测试装置可以测试出火箭发动机是否处于安全的工作状态，它综合了机械设计原理和压力传感技术。

　针对火箭发动机内压力大小而研制开发的试验发动机压力测试装置，在高压高温环境下，对火箭发动机压力测试装置的运动方式、本体结构设计、运动控制、检测以及发动机固定和密封等问题进行了理论研究，为研制实验样机研究所面临的一些关键问题奠定了理论基础。

　本文的研究基本完成了理论上的论证，但整个系统的实现还有许多工作需要进行，在本文的最后，对整个论文的工作和研究成果进行了总结，并提出了下一步的工作的关键。

关键词:

　　试验发动机压力测试装置；本体结构；发动机固定

第一章绪论1

1.1试验发动机压力测试装置简介1

1.2试验发动机压力测试装置的发展现状及趋势2

1.2.1国外发展现状2

1.2.2国内发展现状3

1.3试验发动机压力测试装置的发展趋势3

1.4选题的目的与意义4

第二章压力传感器的概述及选用5

2.1压力传感器的概述5

2.2压力传感器的种类及材质5

2.3压力传感器的基本要点6

2.3.1正确安装6

2.3.2检查安装孔的尺寸6

2.4压力传感器的选用6

第三章试验发动机压力测试装置总体设计10

3. 1试验发动机压力测试装置支架设计的主要技术要求10

3.2试验发动机压力测试支架的整体结构10

3.3发动机测试装置夹紧装置的设计11

3.4发动机测试装置下支撑架的设计15

3.4-1横板的强度校核19

3.4-2长板的校核与计算20

3.5发动机压力测试支架总体结构21

3.6本章小结22

第四章结论与展望23

4.1 研究工作总结23

4.2 存在的问题和解决方法24

致谢25

参考文献26

1.4选题的目的与意义

　航空行业的发展非常迅速，发动机又是火箭部件中不可缺少的一部分，火箭发动机通常抛射的是高压气体形式的物质，发动机向某个方向喷出气体物质，以获得相反方向的反作用力。这些物质来自火箭发动机燃烧的燃料，燃烧过程使燃料物质得以加速，使之以极高的速度从火箭喷口喷出。发动机气缸压力测试就是测量发动机的承压能力，是发动机动力性能指标之一，其数值对发动机的性能影响巨大，所以发动机压力测试装置的设计对飞行器的性能有很大影响，通过发动机压力测试装置的设计，了解发动机的构造和工作原理，一个好的测试装置对发动机的研究起着巨大了作用，因此发动机压力测试装置对发动机性能的测试有十分重要的意义，也对飞行器性能有着重要的指导意义。

　该设计是随着社会的进步、科技的发展和提高，为了满足高科技产品的需要而设计的，是我们完成所学全部专业课之后，检验我们学生综合能力的途径。毕业设计的主要目的是培养我们综合运用所学的基础理论课，技术基础课和专业课的知识和技能来分析，解决一般工程技术问题，是我们建立正确的设计思想、概念。掌握工程设计的一般程序、规则和方法，为以后的工作打下基础。通过这次设计、计算、制图以及计算机绘图的能力，把书本知识与实际的操作相结合，设计过程中，同时提高和了解如何编写技术文件，正确使用技术资料手册，相关工具书，更是培养我们严肃认证，一丝不苟和实事求是的工作作风，从一名学生向一名工程技术人员的过渡。就个人而言，希望能通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的培训，从中锻炼，培养。

　由于涉及能力有限，实践经验不足，设计中错误难免，敬请批评、指正。第三章试验发动机压力测试装置总体设计

　航空发动机工作在高温度、高应力、高压力、小间隙等极其苛刻条件下，而且对其重量、可靠性、寿命等又有极高的要求，试验发动机压力测试装置是针对火箭发动机燃烧室压力进行测试的装置，压力测试装置可以测试出火箭发动机是否处于安全的工作状态，它综合了机械设计原理和压力传感技术。对发动机压力测试装置的设计是非常重要的，然而在发动机压力测试装置支架的设计也是非常重要的，设计时须考虑该装置的安全、发动机固定、装拆密封、发动机固定架、充分考虑人机关系、尺寸布局合理、操作方便、系统结构简单、各部件位置关系以及移动等问题。从加工制造工艺,设备造价等多方面进行综合分析和对比,最后确定设计的装置。

3. 1试验发动机压力测试装置支架设计的主要技术要求

　试验发动机压力测试装置支架的设计要求是设计一个测试装置外壳即压力容器固定支架，与发动机压力测试装置支架相配合的是压力容器，压力容器为一个长1500mm，外径为180mm，承压30MPa。因此将发动机测试装置支架设计为一个外径180mm.、长度1500mm的支架，在设计时要考虑该装置的安全、能方便操作、方便移动、发动机测试装置的固定以及支架的适用范围方面的问题，整个装置材料为45钢。

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内容简介：: 西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表题目试验发动机压力测接装置设计学生姓名高禄金学号08102080214专业名称机械设计制造及其自动化指导教师尚向荣检查时间2012.4.10班级08机电2班毕业设计（论文）进展情况通过对试验发动机压力测接装置的相关资料的学习，以及对整个设计的了解，现基本完成以下设计工作： 1、完成试验发动机压力测接装置的结构设计与分析，以及测试装置的总体结构及根据所给任务要求选择合适的机械部件。 2、开始对测试装置的外壳及支架的设计，对此部分先要确定该装置的总体尺寸，然后在对各个部件进行设计。下一步设计工作内容是测试装置的相关部件的设计以及相关零件图的绘制，并撰写论文，准备答辩。指导教师意见学生基本能够按照毕业设计进度要求，完成工作任务，完成情况基本尚好。学生基本能够每周按时与老师见面，接受老师的指导。签字：年月日教研室意见签字：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书题目试验发动机压力测试装置设计学生姓名高禄金学号08102080214专业班级机械设计制造及其自动化08机电(2)班指导教师尚向荣职称工程师教研室机械毕业设计（论文）任务与要求任务：设计一个试验发动机压力测试装置要求：（1）主要是考虑安全、发动机固定、装拆（2）测压采取水压试验水压进水口螺纹M30 （3）考虑密封发动机固定架（主要）毕业设计（论文）工作进程起止时间工作内容2012.1.102012.3.42012.3.52012.3.192012.3.202012.3.272012.3.282012.4.122012.4.122012.4.192012.4.202012.4.272012.4.282012.5.52012.5.62012.5.11查（借）阅资料，学习发动机压力测试装置设计的基础理论和知识，了解所设计的发动机测试装置的结构，撰写开题报告。对发动机压力测试装置总体设计，拟定设计方案及绘制轮廓图对发动机压力测试装置进行结构设计，对支架和外壳装置进行设计计算及工艺计算。用UG及相关绘图软件绘制发动机压力测试装置总体设计及重要部件的零件图。撰写毕业论文。论文修改和定稿整理资料准备答辩。答辩。开始日期 2012-1-10 完成日期 2012-5-11 教研室主任（签字）系主任（签字）西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告题目试验发动机压力测试装置学生姓名高禄金学号08102080214专业名称机械设计制造及其自动化指导教师尚向荣开题时间2011.3.5班级08机电2班一、选题目的意义航空行业的发展非常迅速，发动机又是火箭部件中不可缺少的一部分，火箭发动机通常抛射的是高压气体形式的物质，发动机向某个方向喷出气体物质，以获得相反方向的反作用力。这些物质来自火箭发动机燃烧的燃料，燃烧过程使燃料物质得以加速，使之以极高的速度从火箭喷口喷出。发动机气缸压力测试就是测量发动机的承压能力，是发动机动力性能指标之一，其数值对发动机的性能影响巨大，所以发动机压力测试装置的设计对飞行器的性能有很大影响，通过发动机压力测试装置的设计，了解发动机的构造和工作原理，一个好的测试装置对发动机的研究起着巨大了作用，因此发动机压力测试装置对发动机性能的测试有十分重要的意义，也对飞行器性能有着重要的指导意义。本课题是研究试验发动机压力测试装置的设计，完成试验架子及外壳的设计，通过对该课题的研究，理解发动机压力测试装置并运用所学知识完成发动机压力测试装置的设计。设计重点在于发动机支架的设计，设计时须考虑该装置的安全、发动机固定、装拆密封，发动机固定架,从加工制造工艺,设备造价等多方面进行综合分析和对比,最后确定设计的装置。通过对此课题的研究设计，使学生的创新能力得到提高，并逐渐养成多利思考独立创新的精神。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势火箭发动机是一种反作用力式发动机。火箭发动机是以一条著名的牛顿定律作为基本驱动原理的，该定律认为“每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力”。火箭发动机向一个方向抛射物质，结果会获得另一个方向的反作用力。火箭发动机通常抛射的是高压气体形式的物质。发动机向某个方向喷出气体物质，以获得相反方向的反作用力，这些物质来自火箭发动机燃烧的燃料，燃烧过程使燃料物质得以加速，使之以极高的速度从火箭喷口喷出。燃料在燃烧过程中由固态或液态转化为气体，但并不会使其质量发生变化。我国于80 年代末开始对组合夹具元件的设计与管理进行了研究和开发,在总结和吸取我国应用和发展槽系夹具经验的基础上,根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势,研制了新一代孔系组合夹具系统。此系统发挥了槽系平移可调性和孔的旋转可调性的优势,可直接组装获得任何直线尺寸和角度尺寸。设计前必须要做到以下几点：（1）夹具设计的技术条件；（2）夹具设计任务单；（3）夹具的标准化和规格化资料，包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。（4）工件图样及技术条件；（5）工件的装配工艺规程；设计的步骤是：（1）确定夹具结构方案；（2）编写装配焊接夹具设计说明书；（3）绘制装配焊接夹具零件图阶段；（4）绘制夹具工作总图阶段；（5）必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。三、主要研究内容1、设计试验发动机压力测试装置（主要设计试验架子）2、试验架子包含很多构件。选择这些构件的材料和设计构件具体的结构、尺寸。 3、考虑安全、考虑密封、发动机固定、装拆并优化设计4、绘制机械装配图和零件图5、撰写毕业论文指导教师意见及建议：签字：年月日教研室审核意见：签字：年月日注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表题目试验发动机压力测接装置设计学生姓名高禄金学号08102080214专业名称机械设计制造及其自动化指导教师尚向荣检查时间2012.4.10班级08机电2班毕业设计（论文）进展情况通过对试验发动机压力测接装置的相关资料的学习，以及对整个设计的了解，现基本完成以下设计工作： 1、完成试验发动机压力测接装置的结构设计与分析，以及测试装置的总体结构及根据所给任务要求选择合适的机械部件。 2、开始对测试装置的外壳及支架的设计，对此部分先要确定该装置的总体尺寸，然后在对各个部件进行设计。下一步设计工作内容是测试装置的相关部件的设计以及相关零件图的绘制，并撰写论文，准备答辩。指导教师意见学生基本能够按照毕业设计进度要求，完成工作任务，完成情况基本尚好。学生基本能够每周按时与老师见面，接受老师的指导。签字：年月日教研室意见签字：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）指导教师评分表学生姓名高禄金学号08102080214专业机械设计制造及其自动化班级08机电2班毕业设计（论文）题目试验发动机压力测试装置设计设计（论文）起止时间 2012年 1 月 10 日至 2012 年 5 月 11 日指导教师评语：建议成绩：指导教师签名：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）评阅教师评分表学生姓名高禄金学号08102080214专业机械设计制造及其自动化班级08机电2班毕业设计（论文）题目试验发动机压力测试装置设计设计（论文）起止时间 2012年 1 月 10 日至 2012 年 5 月 11 日评阅教师评语：建议成绩：评阅教师签名：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）答辩记录学生姓名高禄金学号08102080214专业名称机械设计制造及其自动化答辩时间年月日答辩地点指导教师尚向荣题目试验发动机压力测试装置设计答辩小组成员姓名职称姓名职称提问及回答情况记录：记录人签字：年月日答辩成绩：答辩小组组长签名：年月日毕业论文成绩答辩委员会认定成绩毕业论文等级系（院）答辩委员会意见：负责人签名：年月日注：1、毕业论文成绩=指导教师成绩40%评阅教师成绩20%答辩成绩40%；2、答辩委员会认定成绩是根据该生毕业设计期间的表现及该专业整体论文情况的综合评定成绩。3、论文等级分优秀（90分）、良好（8089分）、中等（7079分）、及格（6069分）西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告题目试验发动机压力测试装置学生姓名高禄金学号08102080214专业名称机械设计制造及其自动化指导教师尚向荣开题时间2011.3.5班级08机电2班一、选题目的意义航空行业的发展非常迅速，发动机又是火箭部件中不可缺少的一部分，火箭发动机通常抛射的是高压气体形式的物质，发动机向某个方向喷出气体物质，以获得相反方向的反作用力。这些物质来自火箭发动机燃烧的燃料，燃烧过程使燃料物质得以加速，使之以极高的速度从火箭喷口喷出。发动机气缸压力测试就是测量发动机的承压能力，是发动机动力性能指标之一，其数值对发动机的性能影响巨大，所以发动机压力测试装置的设计对飞行器的性能有很大影响，通过发动机压力测试装置的设计，了解发动机的构造和工作原理，一个好的测试装置对发动机的研究起着巨大了作用，因此发动机压力测试装置对发动机性能的测试有十分重要的意义，也对飞行器性能有着重要的指导意义。本课题是研究试验发动机压力测试装置的设计，完成试验架子及外壳的设计，通过对该课题的研究，理解发动机压力测试装置并运用所学知识完成发动机压力测试装置的设计。设计重点在于发动机支架的设计，设计时须考虑该装置的安全、发动机固定、装拆密封，发动机固定架,从加工制造工艺,设备造价等多方面进行综合分析和对比,最后确定设计的装置。通过对此课题的研究设计，使学生的创新能力得到提高，并逐渐养成多利思考独立创新的精神。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势火箭发动机是一种反作用力式发动机。火箭发动机是以一条著名的牛顿定律作为基本驱动原理的，该定律认为“每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力”。火箭发动机向一个方向抛射物质，结果会获得另一个方向的反作用力。火箭发动机通常抛射的是高压气体形式的物质。发动机向某个方向喷出气体物质，以获得相反方向的反作用力，这些物质来自火箭发动机燃烧的燃料，燃烧过程使燃料物质得以加速，使之以极高的速度从火箭喷口喷出。燃料在燃烧过程中由固态或液态转化为气体，但并不会使其质量发生变化。我国于80 年代末开始对组合夹具元件的设计与管理进行了研究和开发,在总结和吸取我国应用和发展槽系夹具经验的基础上,根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势,研制了新一代孔系组合夹具系统。此系统发挥了槽系平移可调性和孔的旋转可调性的优势,可直接组装获得任何直线尺寸和角度尺寸。设计前必须要做到以下几点：（1）夹具设计的技术条件；（2）夹具设计任务单；（3）夹具的标准化和规格化资料，包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。（4）工件图样及技术条件；（5）工件的装配工艺规程；设计的步骤是：（1）确定夹具结构方案；（2）编写装配焊接夹具设计说明书；（3）绘制装配焊接夹具零件图阶段；（4）绘制夹具工作总图阶段；（5）必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。三、主要研究内容1、设计试验发动机压力测试装置（主要设计试验架子）2、试验架子包含很多构件。选择这些构件的材料和设计构件具体的结构、尺寸。 3、考虑安全、考虑密封、发动机固定、装拆并优化设计4、绘制机械装配图和零件图5、撰写毕业论文指导教师意见及建议：签字：年月日教研室审核意见：签字：年月日注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目试验发动机压力测试装置设计专业班级机电08级2班学号 08102080214 学生姓名高禄金指导教师尚向荣设计所在单位西安文理学院 2012年 5 月试验发动机压力测试装置设计摘要:试验发动机压力测试装置是针对火箭发动机燃烧室压力进行测试的装置，压力测试装置可以测试出火箭发动机是否处于安全的工作状态，它综合了机械设计原理和压力传感技术。针对火箭发动机内压力大小而研制开发的试验发动机压力测试装置，在高压高温环境下，对火箭发动机压力测试装置的运动方式、本体结构设计、运动控制、检测以及发动机固定和密封等问题进行了理论研究，为研制实验样机研究所面临的一些关键问题奠定了理论基础。本文的研究基本完成了理论上的论证，但整个系统的实现还有许多工作需要进行，在本文的最后，对整个论文的工作和研究成果进行了总结，并提出了下一步的工作的关键。关键词:试验发动机压力测试装置；本体结构；发动机固定 The Test Engine Pressure Test Equipment DesignAbstract:The test engine stress testing device is a device for rocket engine combustion chamber pressure test and pressure test device can test a rocket engine to see whether it is in safe working condition, which combines the mechanical design principles and the pressure sensing technology.Developing for the size of the pressure inside the rocket engine test engine stress testing device in the high-pressure and high-temperature environment, the movement of the rocket engine pressure testing device, the body structure design, motion control, testing and engine fixed and seals theory research, laid the theoretical foundation for the development of some of the key issues facing the Institute of experimental prototype.The study has basically completed the theoretical argument, but the entire system to achieve a lot of work needed at the end of this article, a summary of the entire thesis work and research, and the next key.Keywords:Test Engine Stress Testing; Device Body Structure; Engine Fixed目录目录第一章绪论11.1试验发动机压力测试装置简介11.2试验发动机压力测试装置的发展现状及趋势21.2.1国外发展现状21.2.2国内发展现状31.3试验发动机压力测试装置的发展趋势31.4选题的目的与意义4第二章压力传感器的概述及选用52.1压力传感器的概述52.2压力传感器的种类及材质52.3压力传感器的基本要点62.3.1正确安装62.3.2检查安装孔的尺寸62.4压力传感器的选用6第三章试验发动机压力测试装置总体设计103. 1试验发动机压力测试装置支架设计的主要技术要求103.2试验发动机压力测试支架的整体结构103.3发动机测试装置夹紧装置的设计113.4发动机测试装置下支撑架的设计153.4-1横板的强度校核193.4-2长板的校核与计算203.5发动机压力测试支架总体结构213.6本章小结22第四章结论与展望234.1 研究工作总结234.2 存在的问题和解决方法24致谢25参考文献260西安文理学院本科毕业设计（论文）第一章绪论1.1试验发动机压力测试装置简介发动机压力测试装置是一种测试发动机汽缸压力测试的装置，发动机的气缸压力反映了气缸的气密性，是发动机的动力性能指标之一。其数值对发动机性能的影响巨大。缸压数值不正常将会导致混合气体燃烧不良，燃料消耗上升、功率下降、发动机启动困难、动力性能下降等严重问题。该数值也是发动机故障诊断和采取何种手段修理方案的重要依据。因此，发动机压力测试装置具有重要的实践意义。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。夹具最早出现在18世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展为门类齐全的工艺装备。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、等新加工技术的应用，对夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；（2）能装夹一组具有相似性特征的工件；（3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；（6）提高机床夹具的标准化程度。随着我国加入世贸组织和信息技术的发展，市场的全球化、经济的区域化、经营的跨国化已日趋明显。在市场竞争日益激烈的环境下，能付以最短的时间、尽量降低的成本向客户提供质量满意的产品已成为影响企业的生存和发展的重要的问题。对于计算机辅助设计和制造来说，能否有一个设计良好、使用方便、功能齐全且充分利用信息和通讯技术实现设计生产过程中对已有资源最大限度的共享和重用的标准件库系统，对企业参与和赢得市场竞争具有重要的实际意义1，2。夹具的设计与制造在发动机生产制造准备工作中占有很重要的地位，它的设计与制造质量对保证产品质量有决定性的影响，其设计与制造的周期在整个生产准备中最长，实际决定着整个生产准备周期。一般来说，夹具的生产属于单件生产，减少设计周期是减少整个生产准备周期的关键。总结多年夹具设计的过程，夹具设计的有以下特点：(1)夹具设计中多采用标准件和通用件；设计人员在进行夹具设计时，尽量选用标准件或是通用件进行设计。若每次设计人员都需要重新对这些零件进行造型，设计人员必然要做许多重复性的劳动。(2)夹具设计依赖工艺师的经验；设计人员在构思新工件的夹具设计方案时，往往是根据个人设计或制造经验将新工件的结构特征，制造特征与已有的工件特征和制造特征相比较，根据这些特征的相似性找出与新工件最为相似的工件以及它的装夹规划方案和夹具元件，经过调整来获得新夹具的设计很少是从头设计起的。1.2试验发动机压力测试装置的发展现状及趋势近年来，随着航空发动机研制任务的大量推进，各项试验、调试、攻关工作呈诼年上升的态势。在发动机现场，大量的压力测量系统和压力测试装置用于测量发动机实时参数3，以对发动机的性能和运行情况进行分析。为保证测试数据准确可靠，测试仪表必须进行校准，逐年增大的工作量对压力校准工作的效率提出了更高的要求，设计了航空发动机机载压力测试设备的自动校准系统。该系统在Visual Basic （一种由微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言）环境下编程，可完成参数设定、通讯设置、数据读取计算、自动检定、合格判定、数据保存、记录、证书打印等功能，可无人操控实现全自动校准工作，工作效率显著提高；由于对工作程序进行了集成，减少了人为误差，工作更加可靠。该系统的成功研制和应用为发动机试验与排故工作节约了大量的时间。试验发动机压力测试装置是测试火箭发动机压力的装置，当今航空行业的发展非常迅速，发动机的气缸压力反映了气缸的气密性，是发动机的动力性能指标之一。其数值对发动机性能的影响巨大，发动机又是火箭部件中不可缺少的一部分，一个好的测试装置对发动机的研究起着巨大了作用，因此发动机压力测试装置对发动机性能的测试有十分重要的意义，也对飞行器性能有着重要的指导意义。夹具是工艺装备的主要组合部分,在机械制造中占有重要地位。夹具对保证产质量,提高生产率,减轻劳动强度,扩大机床使用范围,缩短产品试制周期等都具有重要意义。目前,单件、小批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种模式中,要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性,以缩短生产准备时间、降低生产成本,所以,按单一品种设计专用夹具的方法已不能满足生产发展的要求,而组合夹具正是适应这一生产模式的柔性工装设备。它对缩短工艺装备的设计、制造周期,以及产品换型后对原有工装夹具延续使用起到至关重要的作用。国外为了适应这种生产模式,也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段,并将其作为机械制造业的主要发展。1.2.1国外发展现状从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。夹具的设计包括三个步骤:设备规划、夹具规划和夹具结构设计。计算机辅助夹具设计(CAFD) 就夹具方面也作了一些工作:Chou YC ,Chandru V9 等人提出的自动夹具定位和夹紧的一种方法;De Meter EC提出的利用机械杠杆原理进行定位和夹紧位置选择的一种算法;Markus A11 等人提出的针对棱柱形工件进行组合夹具设计的基于规则的系统。目前,关于工件夹具的自动化配置方面的工作,自动夹具结构设计( AFCD) 中很少提及。TrappeyAJC等人提出了一个二维组合夹具元件的配置算法。几乎所有的AFCD 研究者都承认,在一个成功的AFCD 系统中, 工件的几何形状是一个关键因素。Nnaji B ,Alladin S9等人也对具有复杂几何形状的工件进行尝试研究。然而其结果也仅仅适用于特定的几何体,比如多边形棱柱。Brost 和Goldberg 提出了一个“完整”的算法用来分析多边形工件的组合夹具设计4 ,5 。并开发出一个组合夹具设计系统,针对一个任意存在的工件,能自动产生所有可行的夹具设计。并且采用力球分析的方法对产生的方案进行优化。以后的许多研究者大多借鉴了Brost 和Goldberg 的算法6。组合夹具在动力学方面的研究也取得了一定的进步,Yu and Goldberg 的夹具加载规划方案是把夹具的加载问题看作基于传感器的集成问题并给了一个规划算法。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的夹具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO（世界贸易组织）和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。1.2.2国内发展现状我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC（numerically controlled tathe）机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。我国于80 年代末开始对组合夹具元件的设计与管理进行了研究和开发,在总结和吸取我国应用和发展槽系夹具经验的基础上,根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势,研制了新一代孔系组合夹具系统。此系统发挥了槽系平移可调性和孔的旋转可调性的优势,可直接组装获得任何直线尺寸和角度尺寸8。此系统把大中小三个系列的元件有机融为一体,可在一块多夹具基础板上,既能组装单个大工件夹具,又能组装多个中小零件夹具,有利于装夹具基础板长期固定在机床工作台上,此系统还设有孔系和槽系过渡元件,便于实现孔、槽系夹具元件混合使用。1.3试验发动机压力测试装置的发展趋势夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约有数千甚至上万的套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心，成组技术、柔性制造系统（FMS）灯芯加工技术的应用，对家具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产周期，降低生产成本；（2）能装夹一组具有相似性特征的夹具；（3）能适应于精密加工的高精密机床的夹具；（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；（5）采用一液压站等为动力源的高効夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；（6）提高机床夹具的标准化程度。所以，老的夹具已经不能满足生产需要了，更经济化，高效化的家具也慢慢地发展出来10。现代机床夹具的的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。（1）标准化机床夹具的标准化与通用化是互相联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GT/T2148T22599111,12以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。（2）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对家具的精度要求。（3）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具。（4）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。综上所述，夹具在机械加工生产过程中起着重要作用，夹具的发展是为了满足当代机械加工工艺的需要，可以说是社会的发展、生产、生产的需要带动着夹具的发展，其发展过程是必然的。1.4选题的目的与意义航空行业的发展非常迅速，发动机又是火箭部件中不可缺少的一部分，火箭发动机通常抛射的是高压气体形式的物质，发动机向某个方向喷出气体物质，以获得相反方向的反作用力。这些物质来自火箭发动机燃烧的燃料，燃烧过程使燃料物质得以加速，使之以极高的速度从火箭喷口喷出。发动机气缸压力测试就是测量发动机的承压能力，是发动机动力性能指标之一，其数值对发动机的性能影响巨大，所以发动机压力测试装置的设计对飞行器的性能有很大影响，通过发动机压力测试装置的设计，了解发动机的构造和工作原理，一个好的测试装置对发动机的研究起着巨大了作用，因此发动机压力测试装置对发动机性能的测试有十分重要的意义，也对飞行器性能有着重要的指导意义。该设计是随着社会的进步、科技的发展和提高，为了满足高科技产品的需要而设计的，是我们完成所学全部专业课之后，检验我们学生综合能力的途径。毕业设计的主要目的是培养我们综合运用所学的基础理论课，技术基础课和专业课的知识和技能来分析，解决一般工程技术问题，是我们建立正确的设计思想、概念。掌握工程设计的一般程序、规则和方法，为以后的工作打下基础。通过这次设计、计算、制图以及计算机绘图的能力，把书本知识与实际的操作相结合，设计过程中，同时提高和了解如何编写技术文件，正确使用技术资料手册，相关工具书，更是培养我们严肃认证，一丝不苟和实事求是的工作作风，从一名学生向一名工程技术人员的过渡。就个人而言，希望能通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的培训，从中锻炼，培养。由于涉及能力有限，实践经验不足，设计中错误难免，敬请批评、指正。第二章压力传感器的概述及选用2.1压力传感器的概述压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应,科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。在现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广。除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。2.2压力传感器的种类及材质力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。2.3压力传感器的基本要点2.3.1正确安装通常高温熔体压力传感器的损坏都是由于其安装位置不恰当而引起的，如果将传感器强行安装在过小的孔或形状不规则的孔中，就有可能造成传感器的震动膜受到冲击而损坏，选择合适的工具加工安装孔，有利于控制安装孔的尺寸，另外，合适的安装扭矩有利于形成良好的密封，但是如果安装扭矩过高就容易引起高温熔体压力传感器的滑脱，为防止这种现象发生，通常在传感器安装之前在其螺纹部分上涂抹防脱化合物。 2.3.2检查安装孔的尺寸如果安装孔的尺寸不合适，高温熔体压力传感器在安装过程中，其螺纹部分就很容易受到磨损，这不仅会影响设备的密封性能，而且使传感器不能充分发挥作用，甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损(螺纹工业标准1/2-20UNF2B)，通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测，以做出适当的调整。 2.4压力传感器的选用现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型，要进行个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。2、灵敏度的选择；通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的厂扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。3、频率响应特性；传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差。4、线性范围传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。5、稳定性传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。6、精度精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。压力传感器的种类繁多，其性能也有较大的差异，如何选择较为适用的传感器，做到经济、合理。1.额定压力范围额定压力范围是满足标准规定值的压力范围。也就是在最高和最低温度之间，传感器输出符合规定工作特性的压力范围。在实际应用时传感器所测压力在该范围之内。2. 最大压力范围最大压力范围是指传感器能长时间承受的最大压力，且不引起输出特性永久性改变。特别是半导体压力传感器，为提高线性和温度特性，一般都大幅度减小额定压力范围。因此，即使在额定压力以上连续使用也不会被损坏。一般最大压力是额定压力最高值的23倍。3. 损坏压力损坏压力是指能够加工在传感器上且不使传感器元件或传感器外壳损坏的最大压力。4. 线性度线性度是指在工作压力范围内，传感器输出与压力之间直线关系的最大偏离。5.压力迟滞为在室温下及工作压力范围内，从最小工作压力和最大工作压力趋近某一压力时，传感器输出之差。6.温度范围压力传感器的温度范围分为补偿温度范围和工作温度范围。补偿温度范围是由于施加了温度补偿，精度进入额定范围内的温度范围。工作温度范围是保证压力传感器能正常工作的温度范围。具体的传感器的型号与技术参数如图2.1所示:图2.1因为传感器要安装正在压力容器上，压力容器上与之相连接的螺纹为M201.5，为了使传感器与设计的压力容器相适配，经过帅选，确定选用PG1300-1MPa-GB即：标准型、接口M201.5、赫斯曼接头、420mA输出、测量量程为01MPa。具体的技术参数及外形尺寸如图2.2所示：图2.2第三章试验发动机压力测试装置总体设计航空发动机工作在高温度、高应力、高压力、小间隙等极其苛刻条件下，而且对其重量、可靠性、寿命等又有极高的要求，试验发动机压力测试装置是针对火箭发动机燃烧室压力进行测试的装置，压力测试装置可以测试出火箭发动机是否处于安全的工作状态，它综合了机械设计原理和压力传感技术。对发动机压力测试装置的设计是非常重要的，然而在发动机压力测试装置支架的设计也是非常重要的，设计时须考虑该装置的安全、发动机固定、装拆密封、发动机固定架、充分考虑人机关系、尺寸布局合理、操作方便、系统结构简单、各部件位置关系以及移动等问题。从加工制造工艺,设备造价等多方面进行综合分析和对比,最后确定设计的装置。3. 1试验发动机压力测试装置支架设计的主要技术要求试验发动机压力测试装置支架的设计要求是设计一个测试装置外壳即压力容器固定支架，与发动机压力测试装置支架相配合的是压力容器，压力容器为一个长1500mm，外径为180mm，承压30MPa。因此将发动机测试装置支架设计为一个外径180mm.、长度1500mm的支架，在设计时要考虑该装置的安全、能方便操作、方便移动、发动机测试装置的固定以及支架的适用范围方面的问题，整个装置材料为45钢。3.2试验发动机压力测试支架的整体结构由于压力容器的外径180mm，长度1500mm，承压30MPa，主要零件包括前盖、后盖、筒体，三者采用螺纹连接。为了使压力容器紧紧地固定在夹紧装置内，需用两个夹紧装置一起将压力容器固定，为了满足压力容器的要求将上夹紧装置设计为外径为200mm，内径为180mm，整个支架长度设计为1000mm;考虑人身高大部分集中在1700mm左右，所以为了工人能方便的操作，该装置的总体高度为1100mm。其中支撑腿5为800mm，上面的夹紧装置总高为300mm。为了考虑该支架在工作中的稳固性能和经济可靠地原则，将该装置总宽设定为500mm。发动机测试装置支架整体结构如图3.1所示：图中的1是旋转臂，2是垫圈，3是下支架，4是连接板，5是球型螺栓，6是横板，7是长板，8是支撑腿，9是滚动轮。图3.13.3发动机测试装置夹紧装置的设计压力测试是一个实用化的工程，为了满足该部件与压力容器的的尺寸相符合以及尽可能符合实际应用需求，在设计压力测试装置的夹紧装置时要考虑夹紧装置的操作方便性、适用范围以及发动机支架固定的问题。旋转臂的设计如图3.2，由于压力容器的外径为180mm，因此将该旋转臂的外径设计为200mm，内径为180mm，臂宽40mm，孔的直径为10mm，具体尺寸见UG图，它的作用是作为可以旋转活动件实现对压力测试装的装拆。图3.2 旋转臂球型螺栓的设计如图3.3-2，由于旋转臂的宽设计为40mm，所以球型螺栓的螺母内径和螺钉外径设计为15mm，模数1.5，右旋，螺旋角为60度，螺钉长80mm，调整螺母与螺钉的相对位置可以装夹不同尺寸的压力测试装置，螺钉设计成球型螺钉并用销子与下支架连接可以方便的进行装夹操作。具体尺寸及相关参数如图3.3所示。图3.3 球型螺栓下支架的设计如图3.4，在考虑前两个部件设计尺寸的基础上还要要确保该部件不能与上旋转臂和球型螺栓在旋转的时候不发生干涉现象。下支架为了满足测试装的尺寸要求，将该部件设定为长285mm，宽60mm，高150mm，该部件与上旋转臂和球型螺栓的连接用M10的螺栓，所以孔的直径也为10mm。具体详细尺寸见UG图。图3.4 下支架为了能够使压力测试装置牢固的固定在夹紧装置中，在夹紧装置的上旋转臂和下支架里垫了两个橡皮垫圈，橡胶垫圈厚度为5mm，宽为40mm，用万能胶连接在下支架和旋转臂上，与压力测试装置的配合时过盈配合。垫圈如图3.5；图3.5 垫圈为了使上边的夹紧装置与下边的支架连接起来，在两者之间用四个如图3.6所示的连接板连接，基贴的长是80mm，宽是30mm，高是20mm，上边打两个M10的孔，用如图3.7所示的螺栓与下边的架子连接，螺栓上要加一个垫圈，可以更容易是上下固定；连接板是焊接在上边的夹紧装置上的。图3.6 连接板图3.7 螺栓由于压力容器的外径180mm，长度1500mm，承压30MPa，主要零件包括前盖、后盖、筒体，三者采用螺纹连接。要使压力容器紧紧地固定在夹紧装置内，需用两个如图所示的夹紧装置一起将压力容器固定，所以发动机测试装置的夹紧装置的设计如图3.8所示，以在测试夹紧装置与压力容器之间添加橡胶垫圈1来解决密封的问题，两者之间以过盈配合，它与外壳装置是通过万能胶粘贴。此部件可以方便的进行对压力测试装置进行拆装操作，旋转臂2可以随意旋转从而可以进行装拆，再设计的时候要考虑该部件旋转的时候不能与下支架4发生干涉现象。该装置还可以通过球形螺螺栓3对不同尺寸的测试装置进行夹紧固定，但螺钉的长度使测试装置的尺寸限定在一定的尺寸内。螺栓3做成球型是为了方便工人进行装拆工作，下支架4两侧的连接板5是连接夹紧装置和和横板。它与下支架4是通过焊接固定。在连接板5打M10的螺纹孔，用M10的螺栓与横板连接。图3.8 1垫圈 2旋转臂 3球形螺栓 4下支架 5连接板3.4发动机测试装置下支撑架的设计考虑发动机固定架的固定及便于进行该装置的移动操作，本设计将用四个滚动轮将该装置支撑起来，该装置总体长1000mm，高为800mm，宽500mm，用两个万向轮作前两个滚动轮（万向轮没有画图，直接选购直径80mm，厚度为30mm的万向轮，它与支撑腿直接的连接方式可是用螺钉连接也可以焊接，示意图如图3.10），这样就可以在任意方向上方便的移动该测试装置，下支撑架设计图如图3.9;图3.9 下撑支架图3.10 万向轮滚动轮的设计如图3.11,，其直径为70mm，厚度为30mm，圆角半径为10mm，它与支撑腿之间用销子连接，为了使轮子正常滚动，将轮子上的孔直径为12mm，销子的直径为10mm，将支撑腿上的轮槽深定为50mm，宽度为35mm，支撑腿与长板之间通过焊接固定，支撑腿的设计如图3.12;图3.11 滚动轮图3.12 支撑腿在考虑将支撑腿与夹紧装置固定的设计问题时，用两个带有U型槽的横板和两个带有U型槽的长板将上下两部分连接起来，然后用4个螺栓将横板和长板固定，在横板上还需有4个螺纹孔，从而用螺栓连接到夹紧装置上的基贴上，因为基贴上的孔为M10，所以横板上的螺纹孔也为M10，横板长为500mm，宽为120mm，厚为20mm，横板如图3.13；长板上的U型槽可以实现不同长度尺寸压力测试装置的固定，通过U型槽可以调整长板和横板的相对位置，可以实现不同长度尺寸压力测试装置的固定，长板的尺寸为长1000mm，宽80mm，厚20mm；长板如图3.14；图3.13 横板3.14 长板3.4-1横板的强度校核图3.15 横板图3.15为横板的外形尺寸图，横板的受力分析得知横板为简支梁，它的受力简图如图3.16所示；横板的弯矩图如图3.17所示；图3.16 横板的受力简图图3.17 弯矩图根据简支梁最大危险截面处的剪应力校核长板：根据公式 (式3.4-1) （式3.4-2）b是长板的宽b=120mm，h为厚度h=20mm，长板为45钢，查表可得应力极限经过计算地；所以长板的尺寸设计是安全的。3.4-2长板的校核与计算图3.18 长板长板的外形尺寸如图3.18所示；由长板的受力分析得出长板属于简支梁，图3.19是长板的受力简图，其中，R1、R2是两个支撑点，中间受力F通过计算得F=250N，根据简支梁画出弯矩图如图3.20所示；图 3.19 长板的受力简图弯矩图M=25kg9.8kg/N=250N （式4.11）图3.20 长板的弯矩图根据简支梁最大危险截面处的剪应力校核长板：根据公式 (式3.4-1) （式3.4-2）b是长板的宽b=80mm，h为厚度h=20mm，长板为45钢，查表可得应力极限经过计算地；所以长板的尺寸设计是安全的。3.5发动机压力测试支架总体结构发动机压力测试支架总体结构是本次设计的核心部分，本次所设计的发动机压力测试装置支架所采用多单元结构，每一个单元连接之间可以有一定的活动偏转空间。发动机压力测试支架总体设计如图3.21所示。此发动机压力测试支架有如下特征：在横板1上的两个U型槽是通过螺钉螺母与下长坂装置固定，长坂上也有两个U型槽，这样可以在使用的时候调整两个夹紧装置的位置，这样可以适用更多尺寸的测试装置进行装夹，实用性好，操作方便，可以随意的移动，装拆方便。支撑架的四个支撑腿是焊接在长板上，四个腿尺寸的设计基于在工人操作方便、适用于大部分身高而设定的，腿长800mm。图3.21 装配图3.6本章小结在本章中对试验发动机压力测试装置支架进行了总体的设计。发动机压力测试支架总体结构是本次设计的核心部分，本次所设计的发动机压力测试装置支架所采用多单元结构，每一个单元连接之间可以有一定的活动偏转空间。主要设计了其本体结构，以轮式结构为基础，讨论了试验发动机压力测试装置支架本体的结构设计问题。发动机压力测试支架属于发动机压力测试装置的装夹工具，该装置设计的好不好与发动机压力测试装置的测试效率和测试工作量有直接关系。通过对该装置的密封、拆装、固定等方面的设计和研究，确定了一个操作方便、工作效率高的测试装置。对发动机压力测试装置的设计重点在于发动机支架的设计，设计时须考虑该装置的安全、发动机固定、装拆密封、发动机固定架以及移动等问题。从加工制造工艺,设备造价等多方面进行综合分析和对比,最后确定设计的装置。第四章结论与展望4.1 研究工作总结本次设计发动机测试装置支架经过多方面学习调查，综合国内外技术，根据市场需求，经济可靠原则，在多个方案中进行选择，最后确定的方案。充分考虑人机关系、尺寸布局合理、操作方便、系统结构简单、各部件位置关系明确，零件共用率高，移动方便降低了经济成本和工人的劳动强度。为企业带来了经济效益。本文对火箭发动机压力测试装置试验支架、压力传感器及压力容器后端盖进行了系统研究，试图解决目前火箭发动机压力测试装置实用化、产业化中面临的以下技术问题：目前研究的发动机测试装置，大多针对单一发动机压力容器环境的假设，大部分只能运行用于一个尺寸发动机压力测试装置上，对于多尺寸的压力测试装置的运动方式、本体结构、操作方便性，经济等问题缺乏系统深入的理论研究，研制的样机性价比较低，极大的限制了发动机测试装置支架的实际应用范围，制约了发动机测试的产业化进程。测试装置支架设计夹具是

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