离轴式导弹偏转挂架机构的制作方法与工艺

本发明涉及导弹模拟技术中的挂架，特别是一种能够使导弹沿轴旋转或弹头沿垂直方向移动的离轴式导弹偏转挂架机构。

背景技术：
挂架在导弹实验模拟上有着广泛的应用，是导弹悬挂装置中的核心结构件。在航运业和建筑业中也有类似挂架结构存在，但是到目前为止所有的实验室挂架机构都是只能实现导弹的固定，所以并不能模拟出导弹在空中的旋转和角度变化，这使得测试的实验数据并不满足现实要求，实验人员往往还需要经过大量的修正计算分析，这使得实验过程非常繁琐。

技术实现要素：
本发明提供一种离轴式导弹偏转挂架机构，能实现导弹绕自身轴线旋转和弹头角度沿竖直方向调整。一种离轴式导弹偏转挂架机构，包括垂直偏转机构、水平偏转机构。所述垂直偏转机构设置于挂架上且用于导弹弹头沿垂直方向运动，所述水平偏转机构设置于垂直偏转机构上且用于导弹绕轴向旋转；所述导弹悬挂于水平偏转机构上。采用上述离轴式导弹偏转挂架机构，垂直偏转机构包括两个油缸、第一圆弧形轨道，所述油缸与挂架转动连接的，所述第一圆弧形轨道设置于挂架上且限制油缸中活塞杆运动轨迹的。采用上述离轴式导弹偏转挂架机构，所述水平偏转机构包括固定轨道板、滑动轨道板，所述固定轨道板与油缸中活塞杆固定连接，所述滑动轨道板上设置导弹；所述固定轨道板上设有第二圆弧形轨道，所述滑动轨道板沿第二圆弧形轨道运动。本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)采用固定导轨板和滑动导轨板的相互位置的变化，可以使悬挂与滑动导轨板上的物体绕自身的轴线转动；(2)通过油缸，采取两点确定一条直线的方式，支架顶部的两个油缸垂直悬挂于支架顶部，通过控制两个油缸的行程和一段圆弧形导轨来控制导弹上的两点位置以达到最终的运动状态。下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。附图说明图1是本发明的结构立体图。图2是本发明的无第一弧形轨道的结构主视图。图3是本发明的结构右视图。图4是本发明的带有第一弧形轨道的结构主视图。图5是本发明固定轨道板的结构示意图。图6是本发明滑动轨道板的结构示意图。图7是本发明固定轨道板和滑动轨道板组合主视图。图8是本发明固定轨道板和滑动轨道板组合后视图。图9是本发明第一圆弧形轨道12结构示意图。具体实施方式一种离轴式导弹偏转挂架机构，包括挂架2、垂直偏转机构和水平偏转机构，导弹悬挂于水平偏转机构上。所述垂直偏转机构设置于挂架2上且用于导弹7弹头沿垂直方向运动，水平偏转机构设置于垂直偏转机构上且用于导弹7绕轴向旋转的。结合图1至图4，所述垂直偏转机构包括油缸1和第一圆弧形轨道12。油缸1数量为两个，分别悬挂于挂架2顶部横梁的前后两端且油缸1与挂架2用铰链进行转动连接。油缸1的活塞杆上设有刻度。第一圆弧形轨道12设置于挂架2中部的平行设置的两根水平横梁上，用于限制油缸1中活塞杆运动轨迹的。所述第一圆弧形轨道12上设有刻度。用两点确定一条直线的方法，先前面的油缸按第一圆弧形轨道12上的刻度表运动到指定角度，然后后面油缸伸长到指定的长度，进而确定导弹弹头俯仰的角度。通过限位杆对限制油缸1的活塞杆的运动轨迹，所述限位杆穿过活塞杆并固定连接，限位杆端部设有轴承，两端的轴承分别与第一圆弧形轨道12松配合。结合图5至图8，所述水平偏转机构包括固定轨道板6和滑动轨道板3。所述固定轨道板6有两个，分别与两个油缸1中活塞杆固定连接；所述固定轨道板6下端设置为弧面，所述弧面球心位于导弹7的轴上；所述固定轨道板6上设有的直线型推力轨道6-2；所述固定轨道板6上设有第二圆弧型轨道6-1，所述第二圆弧型轨道6-1的圆心位于导弹7的轴上。所述滑动轨道板3有两个，所述滑动轨道板3为扇形，所述每个滑动轨道板3的相同一条直边上的相同位置上设有连接耳9，连接耳9与导弹7的导弹架8的前后两端固定连接；所述滑动轨道板3上固定有伸出滑动轨道板3的曲柄4-1，所述曲柄4-1前端与摇杆4-2尾端转动连接，所述摇杆4-2通过轴承与推力轨道6-2松配合，两个摇杆4-2前端分别与推力横梁5固定连接，所述推力横梁5中部设有带内螺纹的通孔，该通孔与丝杠10螺纹配合。所述滑动轨道板3上设有第三圆弧型轨道3-2；所述固定轨道板6上设有连接杆51，所述连接杆51下端通过轴承与第三圆弧型轨道3-2松配合。所述第三圆弧形轨道3-2上设有最小分度为0.5°的刻度盘。本发明的第二圆弧型轨道6-1、第三圆弧型轨道3-2弧度可以使导弹绕其轴完成0°～90°的旋转，第一圆弧形轨道12实现弹头上下幅度范围为15°，本发明的工作原理在于：旋转丝杠10，进而带动推力横梁5沿推力轨道6-2做直线运动，推力横梁5带动摇杆4-2运动，摇杆4-2带动曲柄4-1沿第二弧形轨道6-1做移动，曲柄4-1带动两个滑动轨道板3同步转动进而带动导弹绕其轴做旋转运动。导弹完成旋转运动后，后面的油缸先下降，根据活塞杆刻度到达指定位置，然后下降前面的油缸，根据第一圆弧形轨道12上设有最小分度为0.5°的刻度盘，缓慢下降直到到达指定位置，将油缸用机械装置锁死，以防油缸内部压力降低不能够提供足够的压力，根据两点确定一条直线确定弹头倾斜角度。在平时情况由丝杠10自锁功能来保证导弹沿绕轴方向的固定。为了保证在推动的时候受力平衡不产生较大的扭曲，设计时尽量将丝杠10放在中间。如果加工误差比较大那么在旋转的时候容易卡死，所以在加工第三圆弧型轨道3-2时要采用同轴加工工艺。为保证系统的刚性足够承受偏转90°后后部推力所产生的扭矩，要将下部的一对导弹悬挂装置和上部的一对受力板件都用方钢焊死。由于丝杠推力方向上只受摩擦阻力，并不承受导弹的重力，所以推力不会太大。丝杠的直径取30mm，就完全能够满足运动时的刚性要求。F为产生的推力2000N。η为丝杠的效率，一般梯形丝杠的效率为70％，R为丝杠的导程，兼顾最终扭矩和精度导程取5mm。通过计算可以得到输入扭矩为557N/mm。转轮直径为40mm，那么需要的力为27N左右，2.7KG在可承受的范围内。另外丝杠的位置过高，考虑到操作的方便性设计时采用链轮将手摇杆高度降到合适的高度，同时可以进一步减小操作员负担。另外丝杠有自锁功能，可以起到良好的自锁功能。连接耳9的尺寸是根据下部的导弹架8的尺寸锁定，确保能够实现较好的连接。导轨的宽度和里面的标准件轴承相对应，采用松配合，确保轴承在导轨里可以顺畅移动。轴承安装进去后由轴向的轴顶死所以在轴向方向不会有位移，不用担心轴承的轴向脱落。将两个悬挂装置加工好后，洗出和方形钢管对应的凸台，再利用方形钢管将两个悬挂装置焊死，这样就能保证焊接的牢固性并能够降低丝杠在推动过程中产生的扭矩。水平方向的偏转机构，主要受力是摩擦力矩，所以受力比较小，杆件的变形量不大，对精度影响小。主要是考虑操作员操作时精度的保证。设计时在圆弧形导弹悬挂架上设计了圆形刻度盘3-3，在上部的不动连杆上安装指针，刻度盘的最小分度为0.5°。整个丝杠设计行程为750mm，在丝杠运动过程中导弹架的旋转虽然不是匀速的，但是速度变化不是太大。丝杠的导程为5mm，即每转一圈向前推进5mm。所以整个过程需要150圈，每转一圈导弹是旋转0.6度。该机构利用两个油缸承受整个水平偏转机构和导弹体的重量，导弹体为250KG,加上水平偏转机构一共700KG，所以在选择油缸时每个油缸的拉力为1t以保证能够承受下部重量并且留有足够的余地。油缸由于要常年受拉力，缸径50mm就完全可以满足拉力需求，需要油缸的最大行程为750mm左右，选择油缸的最大行程900mm。考虑二级油缸的稳定性不够，设计时选用一级油缸，这样整个油缸的长度会比较长，这样整个构架会增高许多。在原来挂架2的基础上再向上加一段来弥补高度方向的增量。