2.2 壓環(huán)優(yōu)化設計
   
    本設計取衛(wèi)星的星箭分離環(huán)斜面角度為20?，壓環(huán)為了與其配合，斜面的角度有20?和小于20?兩種選擇。前者必須使壓環(huán)的高度比計算高度小，后者壓環(huán)的高度可與計算高度相等。兩種方法在預警原理上是相同的，安裝后，壓環(huán)都具有一定程度的上翹（一般相對于夾具上平面的夾角為0.5°～1°），其與夾具的接觸為線接觸，上翹后形成的空間正好形成了橋梁效應，將螺釘?shù)南聣毫鬟f給星箭分離環(huán)斜面以及壓環(huán)與夾具的接觸部位。本文選用的斜面角度為19.5?，壓環(huán)高度與計算相當。
   
    預緊力不足主要是由于配合斜面制造誤差引起的，角度偏大會使上翹角度變小，嚴重影響橋梁效應傳遞力的能力，甚至形成虛壓；而角度偏小會使上翹角度變大，這樣很可能會使螺孔無法對準，造成螺釘擰不進的情況。我們將壓環(huán)設計改成階梯狀，力圖加大與夾具上平面之間的空間，使其不用上翹即可形成橋梁效應，這樣可大大降低斜面加工角度偏大造成的影響。壓環(huán)改成階梯狀后在加工中只需使斜面角度不偏小即可，這比角度偏大和偏小都要控制的情況難度低得多，且不容易形成加工錯誤。壓環(huán)優(yōu)化前后截面圖及裝配示意圖見圖5～8。          
   

    圖5：優(yōu)化前壓環(huán)斷面 

    圖6：優(yōu)化后壓環(huán)斷面
    
    圖7：優(yōu)化前裝配示意圖    
    
    圖8：優(yōu)化后裝配示意圖

    
    一般壓環(huán)在設計中為了安裝，通常截為三段，即每隔120?為一段，這樣在加工時是較為簡便的，其靠模只需約束幾個點，使其在截斷后不變形即可。但是這種方法每一段的長度較長，對于桿件來說，在橫截面一定時，長度越大剛度越小，壓環(huán)作為弧形結構，本身具有徑向伸直的趨勢，因此它在制作完成后，其每一段都會留有一定程度的徑向回復應力。振動試驗是一個應力釋放的過程，在試驗中由于壓環(huán)有螺釘?shù)募s束，被釋放的徑向回復應力將在壓環(huán)中累積，一旦螺釘松開，壓環(huán)處于自由狀態(tài)，累積的徑向回復應力將得到釋放，如果壓環(huán)自身剛度過低就會發(fā)生變形。在以往壓環(huán)的使用中經(jīng)常發(fā)生兩端沿徑向外伸的變形現(xiàn)象，導致螺孔孔錯位而無法安裝。我們經(jīng)分析比較后確定將壓環(huán)設計為12段，即每30?一段，這樣每段的長度將非常有限，可大大加強剛度，防止變形。此外由于12段方式壓縮了長度空間，更有利于運輸和攜帶，壓環(huán)優(yōu)化前后示意圖見圖9、10。     
   

    圖9：優(yōu)化前壓環(huán)示意圖 
    
    圖10：優(yōu)化后壓環(huán)示意圖