论文首先介绍了机载悬挂物的弹射式发射方式,说明充氮机研制的重要性。介绍十字滑块式压缩机的工作原理和运动、受力情况,针对充氮机实际需要,进行热力分析求解气缸容积和直径,查阅大量资料结合实际需要,在Solidworks生成零件模型和整体装配模型。运用气体动力学和热力学理论,针对变质量热力系统内氮气,结合质量守恒、能量守恒、气体流量、活塞运动等方程,建立充氮机工作过程数学模型。运用多体动力学和虚拟样机技术,在Adams中建立十字滑块式充氮机动力学仿真模型,合理运用传感器和函数设置,施加约束,求解充氮机工作数学模型和模型各部件的运动特性曲线。基于有限元方法,结合仿真分析,在Abaqus中还原曲轴受力最大时刻的位置和受力,并进行曲轴模态分析,证明设计的曲轴符合强度、刚度和动态要求。采用曲线槽结构,创新设计基于曲线槽的新型的充氮机,热力分析相关尺寸同十字滑块式,客观上保证两结构具有可比性。在Solidworks中创建三维实体模型,曲线槽中由Matlab编程生成一系列点坐标导入生成曲线。在Adams中生成虚拟样机,导入压力曲线,分析模型的运动特性曲线。全文研究重点在于针对悬挂物弹射方式所需的充氮机进行创新设计,提出两个创新模型,对实际充氮机的设计研发具有理论参考和应用价值。