摘要 近年来，我国国用火箭燃料贮箱都是采用了搅拌摩擦焊（FSW）焊接。目前在火箭燃料贮箱的焊接过程中并没有具体统一的夹具使用，导致贮箱表面圆度与精度数值有起伏，甚至有些表面还有微型凹陷，所以设计一套火箭燃料贮箱在搅拌摩擦焊焊接过程中专用的组合夹具迫在眉睫。 火箭燃料贮箱主要由三部分组成，可以分为2个主要工件，分别是中间的薄壁筒体以及两端的半球面体。其中半球面体一般先由6块瓜瓣片形状的金属板焊接成半球面体状，再和一个端盖焊接成完整的贮箱球面盖，所以这里需要一套完整的焊接夹具。由于搅拌摩擦焊焊接机器的旋转局限性，焊接完成两个瓜瓣片之间的纵缝后，需要整个工件和夹具一起旋转60°之后才能继续焊接另外的纵缝，所以需要另外设计一台特定配置的回转工作台用来带动整个夹具和工件一起转动。设计薄壁筒体夹具时，由于用于筒体焊接的搅拌摩擦焊机器有绕中心轴旋转功能，所以不必再设计新的工作台。 设计过程：在FSW的工作原理和工件的结构基础上分析夹具需要的定位面和夹紧面；在Pro/E上绘制初步的三维模型，设计出大概的尺寸；对夹具整体的外形和尺寸进行优化，分析考虑其实用性并进行修改；通过球面体夹具的尺寸算出体积和重力；根据其他数据设计对应的回转工作台；受力分析和校核；在Pro/E上进行零件的装配；根据三维零件模型和装配模型在AutoCAD上绘制二维图；Pro/E上夹具、回转工作台、工件的配合演示。 关键字：火箭燃料贮箱；夹具；回转工作台；设计；筒体；球面体 目录 摘要 Abstract 第1章绪论1 1.1研究的目的及意义1 1.2国内外研究现状3 1.2.1薄壁筒体夹具研究现状3 1.2.2球面体夹具研究现状4 1.3主要研究内容6 1.3.1筒体夹具分析与设计6 1.3.2半球面体夹具分析与设计6 1.3.3拟解决的主要问题7 第2章球面体夹具设计7 2.1机械加工工艺分析7 2.2夹具的结构方案8 2.3半球面体夹具装配图12 第3章回转工作台设计13 3.1工作台方案分析13 3.2电机的选择14 3.3动力参数计算15 3.4齿轮传动设计16 3.5涡轮蜗杆传动设计20 3.6轴、键、轴承及联轴器的设计和选择24 3.7轴的校核29 3.8回转工作台装配图35 第4章筒状体夹具设计36 4.1机械加工工艺分析36 4.2夹具的结构方案37 4.3筒体夹具的装配图41 第5章AutoCAD与Pro/E软件简介42 5.1软件简介42 5.2三维模型43 第6章总结44 参考文献45 致谢46 附录47