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随着我国航天技术的快速发展,大推力运载火箭的需求也越来越迫切,5米直径的大推力、无毒、无污染的新一代运载火箭因此提上研制日程。整流罩作为运载火箭的核心部件,是火箭研制的重点之一,本课题研究的型架承担着5米运载火箭整流罩的大部分铆接装配工作,是整流罩制造装配过程中必不可少的工艺装备。 本课题在充分研究现役型号铆接装配型架的基础上,通过分析5米运载火箭整流罩的产品参数和工艺特征,依据新型架的工艺要求,确定了型架的总体设计方案。该型架沿用传统整流罩卧式铆接型架的结构,采用床头固定,床尾移动的方式,通过床头、床尾的同步旋转,过渡环、托架等辅助工装的连接及定位,完成5米运载火箭整流罩的不同部段的生产和总装。 本文依据新型架的总体方案,分别对型架的床头/床尾和基础床身进行详细设计。通过选取合理的床头/床尾空心轴旋转支撑结构,提高型架支撑刚性;通过采用定制的锥面轴承和特殊的轴承预紧方式,减小轴承间隙,有效地解决床头/床尾旋转过渡环轴线偏差问题;通过采用双伺服电机消隙技术,解决床头与床尾过渡环同步旋转问题。 在基础床身的承载分析基础上,对基础床身的结构形式进行设计,并确定其上直线导轨的型号;利用有限元分析软件模拟分析了单床身结构在不同工况下的应力及变形,确保了床身设计的可靠性。 最后,本文依据型架设计要求和检验准则,对所研制型架进行了空载和负载两种状态的精度实测,实测数据完全满足技术参数的要求。