轉(zhuǎn)臂式加速度過(guò)載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
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目錄
1 前言
1.1選題的依據(jù)及意義 …………………………………………… (1)
1.2 試驗(yàn)臺(tái)的簡(jiǎn)要介紹與國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 ………………………… (1)
1.3 論文的主要內(nèi)容 ………………………………………………… (3)
2 試驗(yàn)臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì)
2.1試驗(yàn)臺(tái)各零件參數(shù)設(shè)計(jì) ………………………………………… (3)
2.2總體方案的提出以及特點(diǎn) ……………………………………… (4)
2.3確定方案 ………………………………………………………… (8)
3 試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 …………………………………………………… (9)
3.2 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) …………………………………………………… (12)
3.3 潤(rùn)滑的選擇 ……………………………………………………… (14)
4 裝配圖及其各零件的設(shè)計(jì)
4.1傳動(dòng)形式的對(duì)比及選擇 ………………………………………… (15)
4.2直齒錐齒輪的計(jì)算與校核 ……………………………………… (16)
4.3軸的設(shè)計(jì) ………………………………………………………… (23)
4.4箱體的設(shè)計(jì) ……………………………………………………… (27)
4.5套杯的設(shè)計(jì) ……………………………………………………… (29)
4.6軸承蓋的設(shè)計(jì) …………………………………………………… (30)
結(jié)論 ………………………………………………………………… （32）
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………… （33）
致謝 ………………………………………………………………… (34)轉(zhuǎn)臂式加速度過(guò)載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
1 前言
1.1選題的依據(jù)及意義：
現(xiàn)代軍事、國(guó)防領(lǐng)域?qū)鸸て凤w行器的機(jī)動(dòng)性要求很高。火工品的機(jī)定性越好，對(duì)其整體強(qiáng)度要求及越高，承受機(jī)動(dòng)過(guò)載的能力越強(qiáng)。
為保證火工品的產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，必須進(jìn)行火工品的地面過(guò)載實(shí)驗(yàn)，對(duì)火工品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。離心加速度實(shí)驗(yàn)裝置就是在地面上測(cè)試過(guò)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 。
例如，飛機(jī)在作水平盤旋機(jī)動(dòng)時(shí)所受的力與角加速度有直接關(guān)系，質(zhì)量大的飛機(jī)由于有受力極限角加速度就不能太大，而質(zhì)量小的飛機(jī)在同樣的受力極限上可以達(dá)到更大的角加速度，也就是說(shuō)可以轉(zhuǎn)的更快，轉(zhuǎn)彎半徑更小，水平機(jī)動(dòng)性能更好。
離心試驗(yàn)臺(tái)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)測(cè)算軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算出加速度的試驗(yàn)裝置，此外，還可以將樣品進(jìn)行分離。實(shí)驗(yàn)室用試驗(yàn)臺(tái)的處理里量較小，體積和重量也較小，但分離的精確度較好，主要用在實(shí)驗(yàn)室中的分離提取與分析研究中。由于其功能的獨(dú)特性，廣泛應(yīng)用干生物醫(yī)學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)、食品衛(wèi)生、航空工業(yè)等領(lǐng)域，它利用不同物質(zhì)在離心力場(chǎng)中沉淀速度的差異，實(shí)現(xiàn)樣品的分析分離。
1.2國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：
轉(zhuǎn)臂式離心過(guò)載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)是通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)使固定在旋轉(zhuǎn)架上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生離心力，在過(guò)載情況下測(cè)試其某些性能參數(shù)的變化情況，主要用于航天航空等領(lǐng)域的科學(xué)研究。普通的離心機(jī)裝置是靠不同物質(zhì)的沉降系數(shù)的不同，在一定的離心力的作用下，將不同的物質(zhì)分離出來(lái)。即它是通過(guò)離心運(yùn)動(dòng)中不同比重的物質(zhì)所受離心力不同，因而被分離開(kāi)來(lái)，在工業(yè)生產(chǎn)中，離心機(jī)基本上屬于后處理設(shè)備，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化及固體顆粒分級(jí)等工藝過(guò)程，它是隨著各工業(yè)部門的發(fā)展而相應(yīng)發(fā)展起來(lái)的。
至目前為止,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)行了由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,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。這方面,國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和理論分析工作,并取得了重大進(jìn)展。
然而，某飛行試驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由自旋產(chǎn)生的橫向加速度與由導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)飛行產(chǎn)生的橫向加速度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生影響的側(cè)重面是有較大差別的，后者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層燒蝕的影響最為突出，而且長(zhǎng)期被人們所忽視，國(guó)內(nèi)外至今缺乏對(duì)其的研究資料
已有專家設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行了一系列飛行固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)橫向過(guò)載模擬試驗(yàn),獲得了不同加速度下發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層燒蝕率定量化的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。驗(yàn)證了橫向加速度嚴(yán)重影響局部絕熱層燒蝕的事實(shí)。機(jī)理分析表明,此種結(jié)果是由于橫向加速度作用下燃?xì)庵蠥l2O3液態(tài)粒子偏離發(fā)動(dòng)機(jī)中心線,沿離心力方向大量沉積所致。此項(xiàng)研究為相關(guān)的工程設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)性的依據(jù)。
離心試驗(yàn)臺(tái)不僅在調(diào)速技術(shù)方面取得進(jìn)展，而且隨著制造和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，在多功能和自動(dòng)化方面也有長(zhǎng)足進(jìn)步，如可變速率起制動(dòng)、程序變速、直接輸入離心力、操作程序的存儲(chǔ)和調(diào)用、儀器狀態(tài)的自動(dòng)診斷、要求盡可能全的顯示離心機(jī)的參數(shù)和狀態(tài)信息、更加完善的安全保護(hù)功能等，有些功能不僅是錦上添花，而且直接影響離心效果，如可變速率起制動(dòng)和程序變速可以改善區(qū)帶離心效果和縮短離心時(shí)間等。
從離心試驗(yàn)臺(tái)制造業(yè)整體來(lái)看，不可否認(rèn)的是，我國(guó)離心試驗(yàn)臺(tái)制造行業(yè)的整體水平與國(guó)外的離心試驗(yàn)臺(tái)的制造、新技術(shù)研發(fā)、尤其在整機(jī)可靠性、穩(wěn)定性、使用壽命、裝配精度、操作的靈活性、人性化、以及某些新技術(shù)的應(yīng)用（主要是是新概念的應(yīng)用）等方面等方面還存在一定的差距。但我國(guó)離心試驗(yàn)臺(tái)工業(yè)已經(jīng)有部分廠家、在某些技術(shù)、性能方面，已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，在某些專項(xiàng)技術(shù)上甚至已經(jīng)超過(guò)了部分國(guó)外品牌。目前國(guó)內(nèi)離心試驗(yàn)臺(tái)制造商主要從多方面考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)、改進(jìn)，使我國(guó)的臥螺離心試驗(yàn)臺(tái)新技術(shù)應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)等方面得到進(jìn)一步提高。
離心試驗(yàn)（過(guò)載試驗(yàn)、恒定加速度試驗(yàn)、恒加速度試驗(yàn)、加速度試驗(yàn)）一般可分為兩類：第I類為性能試驗(yàn)，用以驗(yàn)證設(shè)備功能適應(yīng)使用加速度環(huán)境的能力；第II類為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，用以驗(yàn)證設(shè)備結(jié)構(gòu)承受使用加速度環(huán)境的能力。如無(wú)明確規(guī)定，設(shè)備一般應(yīng)進(jìn)行這兩類試驗(yàn)，在通過(guò)所規(guī)定各方向的性能試驗(yàn)考核后，再作各方向結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的考核。
1.3論文的主要內(nèi)容
設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量離心加速度的立式轉(zhuǎn)臺(tái)，待測(cè)件重量15kg，直徑90-120mm，長(zhǎng)度
900-1200 mm，最大離心加速度70g。要求轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度計(jì)算。
第一步，查閱資料，熟悉離心機(jī)原理，了解離心實(shí)驗(yàn)臺(tái)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和存在的問(wèn)題。了解轉(zhuǎn)臂式離心加速度過(guò)載模擬實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)以及在日常生產(chǎn)生活中的用途。根據(jù)其運(yùn)用場(chǎng)合不同，適當(dāng)選擇合適的方案，以達(dá)到實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、可靠的目的。
第二步，在對(duì)所選課題有個(gè)初步的了解之后，再確定轉(zhuǎn)臂式離心加速度過(guò)載模擬實(shí)驗(yàn)的研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案。
第三步，試驗(yàn)臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)、比較與確定,依據(jù)對(duì)選擇的傳動(dòng)方案,查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)，從而完成，聯(lián)軸器的設(shè)計(jì). 裝配圖及其各零件的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)好了之后再對(duì)各主要零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核，最后確定整體方案。
第四步，根據(jù)方案，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。
第五步，對(duì)工件的夾緊方案進(jìn)行設(shè)計(jì)、比較與確定，最后選擇合適的潤(rùn)滑劑。
...
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