雙管聯(lián)動自動機在世界范圍內(nèi)是非常著名的自動機，其質(zhì)量輕、射速高、結(jié)構(gòu)緊湊、方便安裝、炮口動能與質(zhì)量之比大而受到各國的青睞，在中國、俄羅斯、美國、南非得到了廣泛的應(yīng)用。本文以23mm外能源雙管聯(lián)動發(fā)射火炮為設(shè)計對象，其自動機各個部件的運動都是在電機帶動下完成的。 依據(jù)火炮的結(jié)構(gòu)特點以及零部件的運動關(guān)系，編寫自動機循環(huán)圖。使用了在機械中常用的曲柄滑塊機構(gòu)，使電機連續(xù)回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)闄C構(gòu)的往復(fù)運動。重點確定了加速機構(gòu)中凸輪曲線槽的輪廓曲線，詳細(xì)設(shè)計了系統(tǒng)減速機構(gòu)中齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)。運用經(jīng)典內(nèi)彈道學(xué)基本理論為基礎(chǔ)，建立了雙管聯(lián)動火炮內(nèi)彈道時期的膛內(nèi)壓力數(shù)學(xué)模型，運用MATLAB軟件編寫了計算程序，得到了發(fā)射過程中炮膛內(nèi)壓力變化的曲線。 利用實體建模軟件UG構(gòu)建了火炮的三維實體模型，并應(yīng)用ADAMS與UG的接口模塊將模型順利導(dǎo)入到ADAMS中。通過對零件屬性、運動約束、載荷等方面進行定義，建立了該外能源火炮的虛擬樣機模型，經(jīng)過仿真計算得出了系統(tǒng)中各運動諸元的運動規(guī)律，之后對火炮緩沖裝置進行了變參數(shù)分析，分析了在不同射速條件下火炮后坐運動的規(guī)律。 通過槽輪系統(tǒng)和離合器系統(tǒng)的配合，解決了火炮停止射擊時不能清膛的問題。根據(jù)系統(tǒng)需要，計算出選擇的離合器參數(shù)。從除鏈阻力、撥彈阻力、抽殼阻力三方面估算出這三種阻力消耗的電機功率，并且計算出所需電機的總功率。 本文研究自動機得出的計算結(jié)果和仿真數(shù)據(jù)，為今后該原理自動機的進一步研究和改進設(shè)計提供了一定的參考價值和理論指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TJ302
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究背景、意義與應(yīng)用價值
        1.1.1 論文研究背景
        1.1.2 論文研究意義與價值
    1.2 國內(nèi)外雙管聯(lián)動自動機的發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 前蘇聯(lián)雙管聯(lián)動武器研究進展
        1.2.2 美國雙管聯(lián)動武器研究
        1.2.3 中國雙管聯(lián)動武器的研究
    1.3 虛擬樣機技術(shù)在兵器行業(yè)的應(yīng)用
    1.4 本文的研究思路以及主要工作
2 外能源雙管聯(lián)動武器的設(shè)計要求以及總體方案
    2.1 武器戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求
    2.2 武器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.1 身管部件
        2.2.2 炮閂與加速機構(gòu)
        2.2.3 驅(qū)動方式
        2.2.4 壓彈、除鏈機構(gòu)
        2.2.5 供彈機構(gòu)
        2.2.6 凸輪曲線槽設(shè)計
        2.2.7. 減速以及傳動方案的設(shè)計
        2.2.8 間歇機構(gòu)設(shè)計
    2.3 自動機循環(huán)圖的制定
    2.4 本章小結(jié)
3 內(nèi)彈道計算
    3.1 內(nèi)彈道方程組的數(shù)值解法
        3.1.1 內(nèi)彈道基本假設(shè)
        3.1.2 內(nèi)彈道方程組
    3.2 內(nèi)彈道計算
        3.2.1 常量計算
        3.2.2 內(nèi)彈道過程計算
        3.2.3 初值計算
    3.3 計算結(jié)果
    3.4 后效期膛內(nèi)壓力計算
    3.5 本章小結(jié)
4 外能源雙管聯(lián)動自動機三維結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.1 三維建模軟件 UG 簡介
    4.2 火炮自動機三維建模
        4.2.1 加速機構(gòu)運動件建模
        4.2.2 凸輪曲線槽及炮箱建模
        4.2.3 傳動系統(tǒng)建模
        4.2.4 供彈系統(tǒng)建模
        4.2.5 壓彈、除鏈機構(gòu)建模
    4.3 外能源雙管聯(lián)動自動武器總體模型的建立
    4.4 本章小結(jié)
5 動力學(xué)仿真分析
    5.1 ADAMS 軟件簡介
    5.2 多體系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)理論
        5.2.1 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)模型
        5.2.2 多柔體系統(tǒng)動力學(xué)方程
    5.3 外能源雙管自動機仿真模型的建立
        5.3.1 三維模型的導(dǎo)入
        5.3.2 約束的添加
        5.3.3 構(gòu)件之間碰撞力與接觸力的建模
    5.4 載荷的添加
        5.4.1 膛底壓力的加載
        5.4.2 抽殼阻力、撥彈阻力以及壓彈力的施加
    5.5 仿真結(jié)果分析
        5.5.1 滑板運動規(guī)律分析
        5.5.2 炮閂運動規(guī)律特性分析
        5.5.3 前、后控制器以及開閉鎖運動分析
        5.5.4 凸輪曲線槽分析
        5.5.5 緩沖裝置運動特性分析
    5.6 本章小結(jié)
6 電機功率估算及離合器選用
    6.1 機構(gòu)運動分析計算
        6.1.1 運動構(gòu)件的質(zhì)量與轉(zhuǎn)動慣量
        6.1.2 自動機的運動微分方程
        6.1.3 傳速比和傳動效率
        6.1.4 系統(tǒng)運動的折算
    6.2 電動機功率估算
        6.2.1 撥彈阻力矩計算
        6.2.2 抽殼阻力矩的計算
        6.2.3 壓彈阻力消耗功率計算
        6.2.4 系統(tǒng)所需功率計算
    6.3 離合器選用分析
        6.3.1 選用電磁離合器的注意事項
        6.3.2 電磁離合器的分類
        6.3.3 電磁離合器的選型計算
        6.3.4 離合器系統(tǒng)工作原理
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 論文工作成果
    7.2 本課題研究展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李華;;工程塑料在彈藥部件上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J];工程塑料應(yīng)用;2007年08期

2 張國香;孔群;程劍飛;王穎;;電磁離合器性能測試系統(tǒng)[J];電測與儀表;2006年08期

3 楊國來;陳運生;曾晉春;葛建立;;火炮虛擬樣機的總體框架及初步應(yīng)用[J];彈道學(xué)報;2006年01期

4 陳嬋娟;;淺論Unigraphics與Pro/ENGINEER軟件異同[J];大眾科技;2011年05期

5 薄玉成,李強;彈鏈的某些參數(shù)對轉(zhuǎn)管武器射速的影響[J];火炮發(fā)射與控制學(xué)報;2003年02期

6 王開政;趙建中;黃強;劉彥;;關(guān)于提高輪式轉(zhuǎn)管炮武器射擊密集度措施的探討[J];火炮發(fā)射與控制學(xué)報;2010年02期

7 劉建斌;趙建中;郭競堯;史陽東;;雙管聯(lián)動自動機留膛彈問題解決方法淺析[J];火炮發(fā)射與控制學(xué)報;2011年03期

8 趙建中;劉建斌;郭競堯;史陽東;;雙管聯(lián)動自動機技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J];火炮發(fā)射與控制學(xué)報;2012年01期

9 錢國新,劉世杰,郁偉,祁建英;電磁離合(制動)器的動作特性與選用計算[J];機床電器;1999年01期

10 辛培棟;電磁離合器和制動器的選擇和使用[J];機械設(shè)計;1991年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 曾晉春;車載式火炮剛?cè)狁詈习l(fā)射動力學(xué)研究[D];南京理工大學(xué);2010年

本文編號：2846040