某单位研发了一种水下航行体投放装置,其功能是将位于舰船甲板表面的某水下航行体吊装投入海中以执行某项特种任务。但现有水下航行体投放装置在使用过程中存在如下三个方面的缺陷:一是由于受海况影响该水下航行体投放装置在投放水下航行体的过程中装置稳定性差,水下航行体与本装置容易发生碰撞造成损坏;二是水下航行体投放装置的可移动横梁与机架支座直接接触,摩擦力大,磨损度高;三是运载小车在运输过程中需要依靠人力助推运行,自动化程度低。主要研究内容如下:针对性地解决上述三方面的根本问题,本文对现有水下航行体投放装置进行了关键机械结构的开发设计,分别是:（1）设计了相应的稳定机构,以补偿由海况引起吊装水下航行体时的摆动缺陷,通过加载4级海况的风载荷加速度后进行有限元分析,结果显示,横摇角度和竖摇角度均小于海上作业时通常遇到的3级海况下的摇摆角度,因此所设计的平衡机械爪的稳定机构可以平衡由3级海况引起的摇摆幅度,可以避免水下航行体与机架发生碰撞;（2）设计了减小可移动横梁与机架支座接触摩擦的新方案,并进行了摩擦阻力的计算,结果显示,新方案的摩擦阻力可大大减小;（3）提出了水下航行体装载运输的新方案以提高自动化程度,并采用Solid Works软件完成水下航行体投放装置的建模。在明确了该水下航行体投放装置的边界条件和承受载荷的条件下,对该水下航行体投放装置的关键机械机构进行了静力学分析,验证了各部分关键结构的机械结构强度和刚度,能满足实际使用需求。同时对该水下航行体投放装置进行了结构模态分析,得到了轨道机架、平衡机械爪、运载输送系统和该水下航行体投放装置的前六阶模态频率,其中一阶模态频率分别为:9.54Hz、12.84Hz、49.11Hz、7.00Hz。根据模态分析结果得出的结论是,只要避开上述4个振动频率点,即可防止因外部激励而引起结构共振导致投放装置结构破坏。对水下航行体投放装置的原机架进行了国标化的重新设计并通过拓扑优化分析优化了机架模型,机架的总质量减少了74.8%。