【摘要】：本文以火炮高平機(jī)為研究背景,基于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法,將螺桿氣壓式高平機(jī)與液體氣壓式高平機(jī)作為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行性能優(yōu)化以及關(guān)鍵部件的特性分析。火炮螺桿氣壓式高平機(jī)工作環(huán)境的溫度存在一個(gè)波動(dòng)范圍,無法人為控制,影響到其平衡性能和高平機(jī)手輪力。傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)較少考慮溫度等不確定性因素對(duì)手輪力的影響。為了提高高平機(jī)的穩(wěn)健性和可靠性,降低高平機(jī)手輪力對(duì)溫度變化的敏感度,基于6σ穩(wěn)健優(yōu)化方法,將工作溫度作為影響手輪力的不確定因素,對(duì)高平機(jī)進(jìn)行穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化結(jié)果表明,在溫度變化相同幅度時(shí),手輪力變化值減小,優(yōu)化結(jié)果降低了高平機(jī)手輪力對(duì)溫度變化的敏感度,提高了高平機(jī)的穩(wěn)健性。密封件作為以高壓氣體為彈性介質(zhì)或利用液壓控制高平機(jī)不可缺少的關(guān)鍵部件,在調(diào)整高低射角過程中密封緊塞件產(chǎn)生的摩擦力對(duì)平衡性能以及手輪力產(chǎn)生不小的影響。本文在確定橡膠材料本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,采用有限元分析方法對(duì)密封件進(jìn)行摩擦力分析,為高平機(jī)平衡性能與密封件優(yōu)化提供計(jì)算依據(jù)。在對(duì)液體氣壓式高平機(jī)特性分析的基礎(chǔ)上,建立參數(shù)優(yōu)化模型,以減小調(diào)炮過程中最大不平衡力矩為優(yōu)化目標(biāo),采用多島遺傳算法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu),將優(yōu)化結(jié)果與原始方案進(jìn)行對(duì)比,達(dá)到了改善平衡性能的設(shè)計(jì)目標(biāo),使得不平衡力矩在射界范圍內(nèi)控制在可操作范圍。液體氣壓式高平機(jī)在受到?jīng)_擊載荷時(shí),由于液壓油彈性模型較小而產(chǎn)生壓縮,因此推導(dǎo)液壓油柱剛度公式,并通過建立特殊射角處高平機(jī)包含液壓油的有限元模型,對(duì)其進(jìn)行剛度計(jì)算,驗(yàn)證理論公式的正確性,并為火炮動(dòng)力學(xué)分析提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TJ302
【圖文】：

式有螺桿式與齒弧式等逡逑低機(jī)逡逑結(jié)構(gòu)如圖２．１所示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可通過設(shè)計(jì)螺其尺寸限制射界的大小，實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)力操作不易法輸出常數(shù)傳動(dòng)比，故一般僅適用于輕型火炮。逡逑

火炮高平機(jī)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)及研究逡逑圖２．２齒弧式高低機(jī)逡逑齒弧式高低機(jī)調(diào)整高低射角時(shí)，如圖２．２，首先轉(zhuǎn)動(dòng)手輪１做功，通過錐齒輪２、蝸逡逑輪蝸桿３到高低機(jī)軸４，隨后將功率傳遞至高低齒弧５，齒弧固定在搖架正下方，如圖逡逑２．３所示，從而帶動(dòng)起落部分繞耳軸轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到改變高低射角的功能。逡逑圖２．３烺弧式高低機(jī)調(diào)炮示意圖逡逑２．２平衡機(jī)及其設(shè)計(jì)逡逑２．２．１平衡機(jī)功能與要求逡逑由于現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外火炮起落部分質(zhì)屯、無法與回轉(zhuǎn)中屯、完全重合，所Ｗ無論在何射角逡逑狀態(tài)，起落部分相對(duì)于回轉(zhuǎn)中也總是存在重力矩。由于此重力矩的存在，會(huì)導(dǎo)致高低機(jī)逡逑瞄準(zhǔn)操作困難，甚至無法瞄準(zhǔn)，此時(shí)就需要一個(gè)提供平衡力矩的機(jī)構(gòu)，抵消部分重力矩逡逑作用，使得高低機(jī)調(diào)整高低射角時(shí)更輕便、平穩(wěn)。產(chǎn)生平衡力矩的機(jī)構(gòu)就稱之為平衡機(jī)。逡逑一般平衡起落部分重力矩有Ｗ下兩種方式逡逑９逡逑

邐火炮高平機(jī)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)及研究逡逑圖２．２齒弧式高低機(jī)逡逑齒弧式高低機(jī)調(diào)整高低射角時(shí)，如圖２．２，首先轉(zhuǎn)動(dòng)手輪１做功，通過錐齒輪２、蝸逡逑輪蝸桿３到高低機(jī)軸４，隨后將功率傳遞至高低齒弧５，齒弧固定在搖架正下方，如圖逡逑２．３所示，從而帶動(dòng)起落部分繞耳軸轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到改變高低射角的功能。逡逑圖２．３烺弧式高低機(jī)調(diào)炮示意圖逡逑２．２平衡機(jī)及其設(shè)計(jì)逡逑２．２．１平衡機(jī)功能與要求逡逑由于現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外火炮起落部分質(zhì)屯、無法與回轉(zhuǎn)中屯、完全重合，所Ｗ無論在何射角逡逑狀態(tài)，起落部分相對(duì)于回轉(zhuǎn)中也總是存在重力矩。由于此重力矩的存在，會(huì)導(dǎo)致高低機(jī)逡逑瞄準(zhǔn)操作困難，甚至無法瞄準(zhǔn)，此時(shí)就需要一個(gè)提供平衡力矩的機(jī)構(gòu)，抵消部分重力矩逡逑作用，使得高低機(jī)調(diào)整高低射角時(shí)更輕便、平穩(wěn)。產(chǎn)生平衡力矩的機(jī)構(gòu)就稱之為平衡機(jī)。逡逑一般平衡起

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊林保;傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的經(jīng)典性[J];鄂州大學(xué)學(xué)報(bào);1995年02期

2 李景麗;袁濤;楊慶;司馬文霞;孫才新;;考慮土壤非線性的接地網(wǎng)有限元分析[J];高電壓技術(shù);2011年01期

3 陶鳳和 ,徐書林;火炮高低機(jī)制動(dòng)方式的改進(jìn)[J];火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào);1997年02期

4 姜長(zhǎng)宇;張?jiān)?楊明;;橋梁結(jié)構(gòu)非線性實(shí)體有限元建模[J];現(xiàn)代交通技術(shù);2012年01期

5 劉成立;呂震宙;羅志清;張萌;;一種通用的穩(wěn)健可靠性指標(biāo)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年10期

6 張勁;;現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的理論與方法及研究進(jìn)展[J];林區(qū)教學(xué);2010年12期

7 許同樂;張康雷;;階梯組合密封件密封性能的分析[J];煤礦機(jī)械;2008年09期

8 楊冬梅;穩(wěn)健性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的廣義有效性[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2000年06期

9 胡盛勇;胡鈞銘;魏發(fā)遠(yuǎn);葛任偉;梁天錫;;考慮不確定性的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J];機(jī)械與電子;2013年04期

10 許鴻艷;;討論現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的方法及研究進(jìn)展[J];湖南農(nóng)機(jī);2013年05期

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1 江亮;動(dòng)平衡機(jī)設(shè)計(jì)平臺(tái)的開發(fā)與應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2005年

2 吳迎春;液體氣壓式高平機(jī)的研究與仿真分析[D];南京理工大學(xué);2006年

3 褚衛(wèi)彬;超高壓往復(fù)壓縮機(jī)填料密封失效原因分析及措施[D];天津大學(xué);2009年

4 劉學(xué)新;液壓系統(tǒng)密封失效分析與模糊評(píng)價(jià)的研究[D];天津理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2748018