0110-旋架式加速度过载模拟实验台结构设计与分析【全套10张CAD图+SW三维模型+说明书】
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实验
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结构设计
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10
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- 资源描述：
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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
- 内容简介：
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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 1 一、 选题依据及意义 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。 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） 2 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 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3 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度 1000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 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 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 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 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 ,是要与生产部门讨论加工问题 ,看设计的方案是否符合加工方案 ,不合适的地方再加以再进 。 四、 目标、主要特色及工作进度 目标 ： 4 设计出 离心加速度过载模拟实验装置 ， 用三维软 件 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 成实验虚拟平台下的运动测试。 主要特色 ： 性能稳定， 结构简单 ， 拆装方便 ， 较好的制造工艺， 能够承受较大的轴向载荷 。 工作进度 ： 第 1 周 第 2 周 第 3 周 第 5 周 第 6 周 第 8 周 第 9 周 第 11 周 少于 6000 实词） 第 12 周 第 13 周 第 14 周 第 15 周 五、 参考文献 1. 孙桓等主编 高等教育出版社， 2001 2. 濮良贵等主编 高等教育出版社， 2001 3. 成大先主编 化学工业出版社， 1997 4. 曹维庆等主编 机械工业出版社， 2000 5. 刘国良 主编 全学习宝典 业出版社 ,2007 6. 吴宗泽主编 化学工业出版社， 1991 7. 王昆等主编机械设计 ,机械设计基础课程设 计 ,1995 8. 机械工程手册编辑委员会编 机械工业出版社， 1992 9. 王先逵主编 清华大学出版社， 1999 10. 李越森，叶定友，利凤翔 . 横向加速度对飞行发动机绝热层烧蚀影响的实验研究 200419（ 2）： 27911
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