旋架式加速度過載模擬實驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析說明書.doc

南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1目錄1前言1.1選題的意義(1)1.2國內(nèi)外發(fā)展狀況(4)1.3論文的主要內(nèi)容(5)2實驗臺的總體方案設(shè)計2.1技術(shù)參數(shù)設(shè)計(5)2.2總體方案的提出以及特點(6)3實驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1電動機的選擇(8)3.2裝配圖的設(shè)計(10)3.3帶傳動的選擇與計算(11)3.4軸的設(shè)計(12)3.5底座的設(shè)計(16)3.6立柱的設(shè)計(17)4主要零件的設(shè)計驗算4.1軸的校核(18)4.2軸承的選擇與校核(25)4.3螺栓與螺釘?shù)倪x擇與校核(27)4.4鍵的選擇與校核(28)5工件的夾緊5.1工件的夾緊的要求(29)5.2方案(29)參考文獻(31)小結(jié)(32)致謝(32)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2摘要：導(dǎo)彈等飛行器特別是對對空發(fā)射等高質(zhì)量、高精度的武器，它們有很高的要求，要有很好的機動性能，導(dǎo)彈的機動性能越好，要求它的整體結(jié)構(gòu)強度就越高，承受機動過載的能力越強，發(fā)動機的結(jié)構(gòu)性能就要求越高，所以我們在生產(chǎn)使用前必須對一些參數(shù)進行實驗性測試，這樣才能保證它在高空過載情況下正常放心使用，并且保證其誤差在允許范圍內(nèi)，因此，我們必須設(shè)計出相關(guān)儀器來測試出其參數(shù),因此，所以發(fā)動機過載模擬實驗臺產(chǎn)生了。發(fā)動機過載模擬實驗臺是通過傳動系統(tǒng)使固定在旋轉(zhuǎn)架上的發(fā)動機轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生離心力，在過載情況下測試其某些性能參數(shù)的變化情況。通過離心機可以實現(xiàn)發(fā)動機內(nèi)的彈道參數(shù)、離軸加速度、殼體應(yīng)變以及溫度等的測量.現(xiàn)主要工作就是系統(tǒng)的傳動設(shè)計和測試件的夾緊。研究內(nèi)容：了解該課題的特點以及發(fā)展狀況.傳動系統(tǒng)方案的設(shè)計、比較與確定.零件設(shè)計、選擇、計算以及圖紙的初步繪制,工件的夾緊方案的設(shè)計、比較與確定,生產(chǎn)部門討論加工問題.此次設(shè)計的實驗臺在不作點火的情況下，對可兩個發(fā)動機進行測試，也可作單件測試。測試件一般在2m以內(nèi)，重量不超過100，具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠、維護方便等特點。實驗臺的設(shè)計目標是要滿足地面普通熱試車試驗，在法向加速度作用下對飛行器進行性能檢測，不至于導(dǎo)彈在機動飛行中失效。關(guān)鍵字：離心機、旋轉(zhuǎn)臺、發(fā)動機、過載、失效RackcentrifugalaccelerationtooverloadsimulationdesignAbstract:Theaircraftsuchasmissileisthehighqualityandprecisionweaponlauchedbyairtoair.Theyhavehighrequirementandhaveexcellentmaneuverability.Thebettermaneuverabilitythemissilehave,thehighertheintensityofholisticstructurerequires.Thebetteritbearthemobileoverloading,thehigherthestructurecapabilityofenginerequires.Toensurethatthemissilecanrunnormallyinthecaseofhigh-positionandoverloaded,andalsomakesurethaterrorisundercontrol.Wemustholdaexperimentaltesttosomeparameterbeforeitismadeandused.Therefore,wemustdesignrelativeapparatustotestparameterandtheoverloadsimulationlaboratorybenchoftheenginehasbeendesigned.南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3Theoverloadsimulationlaboratorybenchoftheengineisthroughthetransmissionsystemmaketheenginewhichinstallattherotatorsshelftorotate,thatmaketheenginehasthecentrifugalforce,testsitscertainperformanceparameterchangeintheoverloadsituation.passleftschemingcanrealizelaunchmachineandleavethestalkacceleration,hulladaptstochangesandthediagraphthattemperaturewait.Presentlythemainworkisthesystemtransmissiondesignandmeasuresthetestsampleclamping.Themainstudycontentinclude:learnthecharacterofthetaskandthedevelopmenttrend,thedesign,compareandconfirmationoftransmissionsystemproject,thedesign,choiceandcalculateofpartandtheprincipiumprotractofblueprint.thedesign,choiceandcalculateofthetheprojectofclamp,thediscussionoftheproblemofmanufacturebetweenproductiondepartment.Thisexperimentpedestalofdesignundertheconditionofnotmakesomefire,tocantwolaunchthemachinetocarryonthetest,alsocanmakeatest.Testthepiecegenerallyat2min,weightnotover100Kg,havethestructuresimple,tightlypacked,workdependable,supporttheconvenienceetc.characteristics.Theaimofthedesignofthislaboratorybenchistosatisfythecommonhottest-driveonthegroundandtotestthecapabilityoftheaircraftwiththefunctionoftheverticalacceleration.ThemissilewillnotinvalidationunderthisconditionKeywords:Leavetheschemingrevolvethesetdeliverthemotiveoverloadinginvalidation1前言1.1選題的意義現(xiàn)代軍事、國防領(lǐng)域?qū)鸸て凤w行器的機動性能要求很高。火工品的機動性能好，對其整體強度要求就越高，承受機動過載的能力越強。我國對導(dǎo)彈等飛行器的研究方向大多集中在對其控制系統(tǒng)的研究這方面。但是為了滿足現(xiàn)代導(dǎo)彈的一些高性能要求，如導(dǎo)彈的全方位、大空域機動，末端變化軌跡運動等，采用傳統(tǒng)的姿態(tài)控制方案是難以奏效的，必須對導(dǎo)彈的法向過載直接加以控制。以往過載控制是基于局部線性化的線性模型，并且過載控制與姿態(tài)控制并存于同一個系統(tǒng)中，導(dǎo)彈過載控制系統(tǒng)的非線性反演設(shè)計【16】提出了一種新的過載控制方案，這南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4種方案只需要對過載量進行測量控制，而不再需要對一些角度進行測量和控制，因此這種方案使整個控制系統(tǒng)所需要的零部件減少，控制器結(jié)構(gòu)更加簡單明了。非線性自適應(yīng)控制在最近十幾年引起人們的廣泛關(guān)注，并取得了顯著的發(fā)展。其中比較典型的是反演設(shè)計技術(shù)，它是一種系統(tǒng)的非線性設(shè)計方法，通過一步一步地構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)推導(dǎo)出控制律，取得了全局的穩(wěn)定性，并且這種穩(wěn)定性分析是構(gòu)造性的。文章中證明了飛行器姿態(tài)的收斂與過載收斂等價，并提出了一種關(guān)于導(dǎo)彈過載量嚴格反饋形式的簡化數(shù)學(xué)模型。并利用反演設(shè)計技術(shù)設(shè)計了該過載系統(tǒng)的控制器，并應(yīng)用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時給出實例，進行了仿真。導(dǎo)彈過載控制系統(tǒng)的非線性反演設(shè)計【16】在證明了飛行器姿態(tài)的收斂與過載收斂等價的基礎(chǔ)上，提出了一種導(dǎo)彈過載控制系統(tǒng)的簡化非線性數(shù)學(xué)模型，并利用反演設(shè)計技術(shù)，設(shè)計了縱向過載的控制器,該方法使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化。仿真研究驗證了簡化過載模型的合理性和控制方法的有效性。導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)是一種自動控制系統(tǒng),它是導(dǎo)彈的核心組成部分,而對導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)的研究落腳于對制導(dǎo)規(guī)律和控制規(guī)律的設(shè)計,參照導(dǎo)彈實體,結(jié)合工程實際,考慮現(xiàn)有制導(dǎo)規(guī)律和控制規(guī)律存在的問題,具體進行的主要工作如下:(1)導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析。主要包括對導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)的原理、組成的分析,介紹其分類,并給出了設(shè)計制導(dǎo)控制系統(tǒng)應(yīng)滿足的指標,結(jié)合研究對象,對自動尋的制導(dǎo)控制系統(tǒng)進行了詳細的探討。(2)導(dǎo)彈運動學(xué)建模。引入了研究導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)常用的坐標系及各坐標系之間的關(guān)系；分析了作用在導(dǎo)彈上的力與力矩,在此基礎(chǔ)上建立了導(dǎo)彈動力學(xué)方程和運動學(xué)方程,結(jié)合導(dǎo)彈質(zhì)量變化和對導(dǎo)彈的操縱關(guān)系,建立了空空導(dǎo)彈的運動學(xué)模型；針對研究對象,在一定假設(shè)的基礎(chǔ)上建立了傾斜轉(zhuǎn)彎導(dǎo)彈的數(shù)學(xué)模型。在飛行器工程領(lǐng)域【17】，能量管理技術(shù)并不陌生。如軌道器無推力再人返回段的末端能量管理(TAEM)，以及耗盡關(guān)機固體彈道導(dǎo)彈的能量管理。與這兩種已有能量管理技術(shù)不同的是，THAAD導(dǎo)彈的EMM發(fā)生在剛剛發(fā)射后的主動段，導(dǎo)彈飛行在距離發(fā)射點不遠的稠密大氣層中。受反導(dǎo)攔截反應(yīng)時間的限制，其能量管理不宜采用TAEM式的增大飛行距