本文關(guān)鍵詞：基于擰緊扭矩的矩形橡膠密封圈軸向形變量檢測(cè)的研究

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【摘要】：隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展和裝配水平的不斷提高,固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的擰緊總裝也由傳統(tǒng)的人工方式逐漸被自動(dòng)化裝配取代。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊總裝的主要技術(shù)指標(biāo)在于保證裝配件的氣密性,而矩形橡膠密封圈是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)唯一的密封元件,其軸向形變的大小更直接影響著裝置的氣密性。然而由于矩形橡膠密封圈受固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和裝配工藝的影響,在擰緊過程中很難直接測(cè)量其軸向形變量,導(dǎo)致現(xiàn)有的自動(dòng)化擰緊控制系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)矩形圈軸向形變量的有效控制,從而嚴(yán)重影響到固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化裝配的可靠性。因此,本文以某研究所的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)擰緊裝配項(xiàng)目為背景,針對(duì)擰緊過程中矩形橡膠密封圈軸向形變量的檢測(cè)問題展開了研究。本文從固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化擰緊運(yùn)行工藝和結(jié)構(gòu)特征著手,分析了擰緊過程的機(jī)理,明確了擰緊扭矩的構(gòu)成及其影響因素,并在此基礎(chǔ)上研究了低轉(zhuǎn)速勻速擰緊時(shí)小形變區(qū)間內(nèi)擰緊扭矩與矩形橡膠密封圈軸向形變量的關(guān)系,從而建立了基于擰緊扭矩的矩形橡膠密封圈軸向形變量的檢測(cè)模型。在檢測(cè)模型的建立過程中,針對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)螺紋接口的結(jié)構(gòu)特征,結(jié)合彈性力學(xué)和微分原理,對(duì)螺紋接口的力學(xué)行為進(jìn)行了分析,建立了螺紋承載摩擦扭矩和矩形圈軸向應(yīng)力關(guān)系的機(jī)理模型;針對(duì)矩形橡膠密封圈的材料特性,采用Mooney-Rivlin應(yīng)變能函數(shù)模型和長(zhǎng)方體微元思想,對(duì)矩形橡膠圈在擰緊裝配時(shí)小形變區(qū)間內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變特性進(jìn)行了分析,建立了矩形圈摩擦扭矩和矩形圈軸向形變量關(guān)系的機(jī)理模型;同時(shí),針對(duì)建立的機(jī)理模型,采用ABAQUS有限元分析軟件建立了裝配過程的二維軸對(duì)稱模型,對(duì)機(jī)理模型進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,為檢測(cè)模型的建立奠定了基礎(chǔ);針對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擰緊過程中矩形橡膠密封圈軸向形變量難以檢測(cè)的問題,結(jié)合擰緊扭矩的構(gòu)成,在前文機(jī)理模型的基礎(chǔ)上,建立了小形變區(qū)間內(nèi)擰緊扭矩和矩形橡膠密封圈軸向形變量關(guān)系的機(jī)理模型。最后,以固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化擰緊裝置為試驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了驗(yàn)證試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明建立的擰緊扭矩和矩形橡膠密封圈軸向形變量關(guān)系的機(jī)理模型可以較好的反映擰緊裝配過程中矩形圈軸向形變量對(duì)擰緊扭矩的影響規(guī)律,可以為固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化總裝提供一定的理論依據(jù)和模型參考。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V465

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本文編號(hào)：1156125