一種航天器設(shè)備安裝緊固件設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械配套領(lǐng)域，涉及一種設(shè)備安裝緊固件的設(shè)計(jì)與配套方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航天器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、總裝布局和總裝實(shí)施是一個(gè)系統(tǒng)工程，由結(jié)構(gòu)總體、結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)制造部門和總裝實(shí)施部門共同協(xié)同設(shè)計(jì)完成。利用緊固件的連接設(shè)計(jì)是航天器結(jié)構(gòu)連接的主要形式。根據(jù)載人飛船的軌道艙和返回艙兩個(gè)艙段的裝配統(tǒng)計(jì)，設(shè)備安裝用到的緊固件就超過11000件，其中，有80%的螺釘(螺栓)是通過航天器結(jié)構(gòu)板(如儀器板)上預(yù)埋孔或者后埋孔中的鋼絲螺套安裝。設(shè)計(jì)螺釘(螺栓)時(shí)，螺釘(螺栓)的公稱長度與結(jié)構(gòu)板預(yù)埋孔或者后埋孔的鉆孔深度、螺紋深度和鋼絲螺套長度有嚴(yán)格的尺寸關(guān)系。
[0003]目前，航天器設(shè)備安裝緊固件的設(shè)計(jì)步驟是:
[0004]結(jié)構(gòu)總體根據(jù)各分系統(tǒng)提供的單機(jī)設(shè)備外形圖和機(jī)械接口進(jìn)行總裝布局和總裝設(shè)計(jì)；
[0005]結(jié)構(gòu)總體根據(jù)總裝布局和總裝設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)提出總裝對(duì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求，包括各單機(jī)設(shè)備在航天器結(jié)構(gòu)板上的安裝位置、安裝孔的直徑和安裝孔的最小參數(shù)(如安裝孔的直徑M6，鉆孔深度不小于13mm，底孔螺紋深度不小于9mm，鋼絲螺套長度不小于 8mm)；
[0006]結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)依據(jù)結(jié)構(gòu)總體對(duì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求進(jìn)行航天器結(jié)構(gòu)板設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)板上設(shè)備安裝孔及其鋼絲螺套設(shè)計(jì)；
[0007]結(jié)構(gòu)總體對(duì)航天器設(shè)備安裝緊固件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)、匯總和統(tǒng)計(jì)，完成設(shè)備安裝圖
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[0008]在這種傳統(tǒng)的航天器設(shè)備安裝緊固件設(shè)計(jì)步驟中，由于在結(jié)構(gòu)總體對(duì)結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)提出總裝對(duì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求，只提了安裝孔的最小參數(shù)(如鉆孔深度不小于13mm，底孔螺紋深度不小于9_，鋼絲螺套長度不小于8_)，結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)在航天器結(jié)構(gòu)板設(shè)計(jì)時(shí)，由于設(shè)備安裝緊固件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)板上的緊固件安裝孔設(shè)計(jì)分離，使得安裝孔設(shè)計(jì)比較保守，會(huì)出現(xiàn)鉆孔深度、底孔螺紋深度和鋼絲螺套長度設(shè)計(jì)的普遍偏大，或者是鉆孔深度、底孔螺紋深度和鋼絲螺套長度之間不匹配的現(xiàn)象，使得最后設(shè)計(jì)和選配的航天器設(shè)備安裝緊固件會(huì)出現(xiàn)以下問題:
[0009]螺釘(螺栓)安裝后的結(jié)構(gòu)尺寸不滿足國軍標(biāo)《鋼絲螺套安裝要求》(GJB5108-2002)中螺釘(螺栓)安裝后的結(jié)構(gòu)尺寸，即:螺釘(螺栓)安裝后其螺紋終止線應(yīng)突出鋼絲螺套端面不小于I倍螺距。
[0010]分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)這些現(xiàn)象的主要原因是:在目前航天器設(shè)備安裝緊固件的設(shè)計(jì)步驟中，結(jié)構(gòu)板上設(shè)備安裝孔及其鋼絲螺套設(shè)計(jì)工作過于靠后，不符合現(xiàn)在航天器三維設(shè)計(jì)中“自頂向下”設(shè)計(jì)思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)的航天器設(shè)備安裝緊固件設(shè)計(jì)步驟存在的問題，提出一種航天器設(shè)備安裝緊固件設(shè)計(jì)方法，步驟如下:
[0012]I)結(jié)構(gòu)總體根據(jù)各分系統(tǒng)提供的單機(jī)設(shè)備外形圖和機(jī)械接口進(jìn)行總裝布局和總裝設(shè)計(jì)；
[0013]2)結(jié)構(gòu)總體根據(jù)設(shè)備布局位置和安裝特點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)備安裝緊固件的詳細(xì)計(jì)算、配套，對(duì)結(jié)構(gòu)板上每個(gè)設(shè)備安裝緊固件的安裝孔參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和符合，包括鉆孔深度、底孔螺紋深度、鋼絲螺套規(guī)格和長度，并對(duì)設(shè)備安裝緊固件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總；
[0014]3)結(jié)構(gòu)總體對(duì)結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)提出總裝對(duì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求時(shí)，給出每塊結(jié)構(gòu)板上設(shè)備安裝緊固件詳細(xì)的參數(shù)和對(duì)應(yīng)安裝孔具體參數(shù)，包括緊固件的規(guī)格、數(shù)量、安裝形式、安裝孔的鉆孔深度、底孔螺紋深度、鋼絲螺套規(guī)格和長度。
[0015]4)結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)依據(jù)第3)步的要求，在進(jìn)行航天器結(jié)構(gòu)板設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行緊固件安裝孔設(shè)計(jì)的實(shí)施。
[0016]本發(fā)明針對(duì)目前航天器設(shè)備安裝緊固件的設(shè)計(jì)存在的問題和產(chǎn)生原因，調(diào)整了設(shè)備安裝緊固件的設(shè)計(jì)步驟，把結(jié)構(gòu)板上設(shè)備安裝孔及其鋼絲螺套設(shè)計(jì)工作提前和細(xì)化，把設(shè)備安裝緊固件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)板上的緊固件安裝孔設(shè)計(jì)同步化，實(shí)現(xiàn)航天器設(shè)備安裝緊固件及其安裝孔“自頂向下”的設(shè)計(jì)，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中緊固件參數(shù)不優(yōu)化的問題，實(shí)現(xiàn)了航天器設(shè)備安裝緊固件及其安裝孔參數(shù)的精細(xì)化設(shè)計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0018]結(jié)構(gòu)總體根據(jù)各分系統(tǒng)提供的單機(jī)設(shè)備外形圖和機(jī)械接口進(jìn)行總裝布局和總裝設(shè)計(jì)；
[0019]結(jié)構(gòu)總體根據(jù)設(shè)備布局位置和安裝特點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)備安裝緊固件的詳細(xì)計(jì)算、配套，同時(shí)根據(jù)緊固件的安裝形式，對(duì)結(jié)構(gòu)板上每個(gè)設(shè)備安裝緊固件的安裝孔參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和符合，包括鉆孔深度、底孔螺紋深度、鋼絲螺套規(guī)格和長度，并對(duì)設(shè)備安裝緊固件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總，形成設(shè)備安裝緊固件物料清單；
[0020]結(jié)構(gòu)總體對(duì)結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)提出總裝對(duì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求時(shí)，給出每塊結(jié)構(gòu)板上設(shè)備安裝緊固件詳細(xì)的參數(shù)和對(duì)應(yīng)安裝孔具體參數(shù)，包括緊固件的規(guī)格、數(shù)量、安裝形式、安裝孔的鉆孔深度、底孔螺紋深度、鋼絲螺套規(guī)格和長度。
[0021]結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)依據(jù)第3)步的要求，在進(jìn)行航天器結(jié)構(gòu)板設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行緊固件安裝孔設(shè)計(jì)的實(shí)施。
[0022]本發(fā)明中未說明部分屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)。
[0023]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例應(yīng)用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明了進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種航天器設(shè)備安裝緊固件設(shè)計(jì)方法，其特征是，包括如下步驟: 1)結(jié)構(gòu)總體根據(jù)各分系統(tǒng)提供的單機(jī)設(shè)備外形圖和機(jī)械接口進(jìn)行總裝布局和總裝設(shè)計(jì)； 2)結(jié)構(gòu)總體根據(jù)設(shè)備布局位置和安裝特點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)備安裝緊固件的詳細(xì)計(jì)算、配套，對(duì)結(jié)構(gòu)板上每個(gè)設(shè)備安裝緊固件的安裝孔參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和符合，包括鉆孔深度、底孔螺紋深度、鋼絲螺套規(guī)格和長度，并對(duì)設(shè)備安裝緊固件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總； 3)結(jié)構(gòu)總體對(duì)結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)提出總裝對(duì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求時(shí)，給出每塊結(jié)構(gòu)板上設(shè)備安裝緊固件詳細(xì)的參數(shù)和對(duì)應(yīng)安裝孔具體參數(shù)，包括緊固件的規(guī)格、數(shù)量、安裝形式、安裝孔的鉆孔深度、底孔螺紋深度、鋼絲螺套規(guī)格和長度。 4)結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)依據(jù)第3)步的要求，在進(jìn)行航天器結(jié)構(gòu)板設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行緊固件安裝孔設(shè)計(jì)的實(shí)施。
【專利摘要】本發(fā)明調(diào)整了設(shè)備安裝緊固件的設(shè)計(jì)步驟，把結(jié)構(gòu)板上設(shè)備安裝孔及其鋼絲螺套設(shè)計(jì)工作提前和細(xì)化，把設(shè)備安裝緊固件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)板上的緊固件安裝孔設(shè)計(jì)同步化，實(shí)現(xiàn)航天器設(shè)備安裝緊固件及其安裝孔“自頂向下”的設(shè)計(jì)，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中緊固件參數(shù)不優(yōu)化的問題，實(shí)現(xiàn)了航天器設(shè)備安裝緊固件及其安裝孔參數(shù)的精細(xì)化設(shè)計(jì)。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號(hào)】CN104715080
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310666947
【發(fā)明人】周強(qiáng), 康焱, 郝平, 張威, 刁常堃, 金瑋瑋, 李振義, 保石
【申請(qǐng)人】北京空間技術(shù)研制試驗(yàn)中心
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2013年12月11日