【摘要】：多自由度航天裝配平臺具有較高的數(shù)字化和自動化程度,正在逐漸改變傳統(tǒng)的裝配思想,提高產(chǎn)品的裝配效率。市場對某航天發(fā)動機(jī)的裝配工藝提出要求,本文擬設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)調(diào)姿機(jī)構(gòu)多自由度裝配平臺以滿足市場要求。為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度、輕量化等設(shè)計(jì)要求,本文結(jié)合當(dāng)前設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)拓?fù)鋬?yōu)化,對翻轉(zhuǎn)調(diào)姿機(jī)構(gòu)的核心零件翻轉(zhuǎn)臂進(jìn)行多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上完成翻轉(zhuǎn)調(diào)姿機(jī)構(gòu)整體的工程設(shè)計(jì)、選型、校核工作。翻轉(zhuǎn)調(diào)姿機(jī)構(gòu)能夠更安全高效地解決某航天發(fā)動機(jī)裝配工藝中的裝配問題,所應(yīng)用的多目標(biāo)耦合拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法可推廣至其它板殼零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。本文首先分析了拓?fù)鋬?yōu)化的一般流程和常用理論方法,選取變密度法作為常規(guī)單目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的分析方法。為實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)臂的多目標(biāo)耦合拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),將灰色關(guān)聯(lián)分析、折衷規(guī)劃法與變密度法結(jié)合,提出客觀綜合多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化法以解決翻轉(zhuǎn)臂優(yōu)化設(shè)計(jì)這一難點(diǎn)。然后,建立翻轉(zhuǎn)臂的有限元模型,對翻轉(zhuǎn)臂有限元模型進(jìn)行單目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化以獲取多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用客觀綜合多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化法建立并求解綜合目標(biāo)函數(shù),依據(jù)結(jié)果中的有限元拓?fù)鋱D對翻轉(zhuǎn)臂進(jìn)行結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)。在翻轉(zhuǎn)臂拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,依次對翻轉(zhuǎn)調(diào)姿機(jī)構(gòu)的其余調(diào)姿模塊展開設(shè)計(jì)工作,并對傳動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)校核。最后,對優(yōu)化前后的翻轉(zhuǎn)臂依次進(jìn)行有限元仿真,對比結(jié)果以驗(yàn)證多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的合理性。對優(yōu)化后的翻轉(zhuǎn)臂進(jìn)行抗沖擊、振動仿真分析,以檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。對關(guān)鍵的升降模塊進(jìn)行動態(tài)接觸力分析,以驗(yàn)證導(dǎo)軌滑塊動態(tài)接觸力的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V465
【圖文】：

圖 1-1 立柱式裝配車架裝配設(shè)備：在應(yīng)用吊車式裝配設(shè)備進(jìn)行吊裝可靠性和準(zhǔn)確度較差。除此之外，吊車式員與起吊機(jī)的協(xié)調(diào)性對裝配過程有很大的神壓力大、疲勞感強(qiáng)，容易產(chǎn)生操作失誤[

圖 1-1 立柱式裝配車架裝配設(shè)備：在應(yīng)用吊車式裝配設(shè)備進(jìn)行吊裝的可靠性和準(zhǔn)確度較差。除此之外，吊車式人員與起吊機(jī)的協(xié)調(diào)性對裝配過程有很大的神壓力大、疲勞感強(qiáng)，容易產(chǎn)生操作失誤[8]

圖 1-3 上部軌道吊裝系統(tǒng)井裝配：傳統(tǒng)的裝配選用裝配車架進(jìn)行裝配，這，而且對操作人員上下進(jìn)入工裝而言勞動強(qiáng)度大。中，裝配區(qū)域的高度可以降低,工人可以方便的盡管應(yīng)用裝配井裝配有不少優(yōu)點(diǎn)，但本課題由于造。由度工裝設(shè)備裝配：裝配架等操作工裝的部件、組發(fā)動機(jī)，裝配工人有時(shí)會在極不舒服的姿勢下完成裝，如圖 1-4 所示的升降設(shè)備，可以滿足操作工完成大多數(shù)操作，有利于減輕工人的勞動強(qiáng)度。但度單一、工作空間小、特殊設(shè)備之間的對接通用

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本文編號：2801540