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主题:夹具论文写作 时间:2024-02-07

飞机支臂零件疲劳试验夹具设计,此文是一篇夹具论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。

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摘 要:零部件的疲劳试验反应整体寿命试验的缩影,零部件疲劳试验的夹具设计是整个试验的重中之重.文章详细介绍了某套支臂疲劳试验夹具设计中数学模型的建立、计算以及试验夹具的具体情况.

关键词:疲劳试验;数学模型;夹具;

中图分类号:TH162 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)30-0009-02

1 引 言

根据试验对象的不同,疲劳试验可分为三类:①整机、整车或大部件的试验;②零部件的试验;③标准试样的试验.由于整机或大部件的疲劳试验耗费太大,所以只能抽取很少的样品来进行,如飞机、汽车的整机试验.零部件的疲劳试验,特别是某些重要零部件,如汽车曲轴的疲劳试验还是占有相当重要的地位.本论文以零部件——支臂为例论述如何进行疲劳夹具设计.

2 试验件简介

本次试验的支臂共由四套支座组成,其中两个装在A框的内缘上,另两个装在B框上.由于A框是斜框,且零件都安装在圆形的框上,因此这四套支座之间的相对位置关系就非常复杂.A框上的支座安装简图,如图1所示.

3 试验夹具设计

3.1 数学模型假设

在实际安装中,零件的安装都是由相关零件的相对位置或由工装定位,因此有些零件的空间位置在离开具体工装的支持后很难定位.对于零部件的试验则必须先给试验件进行准确的空间定位,才能进行下一步的工作.安装在A框上的两个支座就属于这种离开具体工装的支持后不能定位的情况.因此这是夹具设计必须要先解决的难题,也是整个设计成败的一个关键点.由结构图纸可知A框上的支座安装在第N长桁和A框的交点处.而该长桁在实体上是一折线 ,但在某一局部是直线段.查阅结构图纸可知,第N长桁从A框到2820切面可近似的认为是一条直线.因此如果能求出A框侧投影(一条直线)和第N长桁从A框到2820切面侧投影(一条直线)的直线方程,即可求出他们的交点.

3.1.1 A框和锥轴线的夹角

由图纸可得下面的简图,如图2所示,其中A、C点的横坐标、C点的纵坐标均在理论图中查出,A点的纵坐标为B?渍,需要通过计算得到.锥轴线和水平轴线夹角为7.5 °也是图中查到的.

B?渍等于0.49313144664×D-0.1817989375-

其中:D等于1.86776

经计算可得:B?渍等于0.5518269277763264(m)≈551.83(mm)

BC等于2873.085-1867.76等于1005.325

AB等于+644.36等于1196.19

tgα等于AB/BC等于1196.19/1005.325等于1.1898540273

α等于49.95 °(α为A框和水平轴线的夹角)

水平轴线和锥轴线的夹角为7.5 °

故A框和锥轴线的夹角为α+7.5o等于57.45 °

注1:B?渍的计算公式来自于理论图中B?渍的第2个公式,也可取第3个公式,计算结果同上.

3.1.2 A框和第N长桁的交点

由于第N长桁和A框均为直线段,因此他们的方程均为:

y等于kx+b

由图纸可得下面的简图,如图3所示,其中查阅蒙皮和长桁布置图可知,B点是2820切面上的点,横坐标为2820,纵坐标查表为373;A点的横坐标为2820-373*sin7.5 ,纵坐标从图纸上查出371.716.

计算过程:

将点A(2771.314,371.716)和点B(2820,373)分别代入方程y等于kx+b,得

371.716等于k×2771.314+b373等于k×2820+b

解上述方程:k等于0.02637,b等于298.628

所以,第N长桁的直线方程为 y等于0.02637x+298.628(1)

一框上C点的坐标为(1867.76,551.83),即是A框和锥轴线计算中A点的坐标.

D点的横坐标为1867.76+551.83/tgα等于2330.8,纵坐标为0.

将点C(1867.76,551.83)、D(2330.8,0) 分别代入方程y等于kx+b,得:

551.83等于 k×1867.76+b0等于k×2330.8+b

解上述方程:k等于-1.19175,b等于2777.739

所以,一框的直线方程为y等于-1.19175x+2777.739 (2)

将方程(1)(2)连列;

y等于0.02637x+298.628y等于-1.19175x+2777.739

解上述方程,得出A框和第N长桁交点坐标:

x等于2127.2986,y等于354.7249

3.1.3 锥轴线和A框的交点(A框圆心)

设锥轴线方程y等于kx+b,由图知锥轴线经过点(4100,207.02)且和水平基准线夹角为7.5 °,将这两个已知条件代入可求得锥轴线方程为:

y等于0.1316524x-332.755

将锥轴线方程和A框轴线方程联立可求得他们的交点即

y等于0.1316524x-332.755y等于-1.19175x+2777.739

交点的坐标为:(2350.3959,-233.2489)

3.1.4 第N长桁和A框轴线交点处A框圆的切线和对称面的夹 角(弦切角)

通过空间两点间的距离公式可求出第N长桁和A框轴线交点和锥轴线和A框的交点间的距离为L等于438.969.这两点间距离就是过第N长桁和A框轴线交点的A框圆的弦长的一半,如图4所示.

计算过程:

依据数模导出第N长桁处一框的曲率半径:R等于813.14

sinβ等于L/R等于0.553984437

β等于32.67 o

所以第N长桁和A框轴线夹角为32.67 o.

3.2 夹具设计

考虑到现场试验安装加载的方便,在进行夹具设计时使锥轴线平行和地面既B框垂直和地面,同时将试件的正Y方向指向地面.

3.2.1 A框模拟件

设计的A框模拟件,如图5所示,它的突出特点是利于现场安装试件,方便由夹具上向试件上返孔,而且定位方便.

3.2.2 B框上模拟件

3.2.3 夹具总体设计

夹具总体设计的要求是确定B框模拟件和A框模拟件之间的相对位置,零件名称表,见表1;具体夹具,如图7所示.

4 试验验证

支臂疲劳试验已经在这套夹具上顺利结束,取得了很好的效果.经过实践的检验,试验件的安装完全符合其在结构上的安装状态,现场安装方便快捷,定位准确.由于其加载的重心可调节,因此这套夹具只要进行简单的调节,就可适应相近支臂的试验.

参考文献:

[1] 刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社,1996.12.

[2] 徐灏.机械设计手册第2卷[M].北京:机械工业出版社,1993.8.

结论:关于本文可作为夹具方面的大学硕士与本科毕业论文各种夹具论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。

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