本文基于現(xiàn)代設計理論與方法對某超輕型大口徑火炮的高平機部件以及傳動部分進行了系統(tǒng)性能的分析及優(yōu)化,并對高平機的部件結構方案進行設計及特性分析。高平機手輪力的大小作為火炮實際作戰(zhàn)能力的重要指標之一,在設計過程中需要重點考慮。大口徑超輕型火炮一般質心靠前,質量較大,不平衡力矩較大,導致手輪力過大。傳統(tǒng)的氣壓式平衡機設計采用兩點平衡法,很難較為有效的減小手輪力,因此需要對手輪力進行有效的優(yōu)化以滿足設計要求。為了更加充分的挖掘高平機系統(tǒng)的各項性能,有必要進一步對整個高平機系統(tǒng)進行優(yōu)化,對傳動系統(tǒng)效率和平衡特性進行協(xié)調(diào)配置,以降低手輪力。本文對整個高平機結構參數(shù)進行數(shù)學建模,建模時將傳動機構簡化成平面連桿機構,這樣可以將萬向節(jié)的傳動效率同時進行優(yōu)化；修正重力矩的計算方法；對螺桿螺母進行受力分析,最終得出手輪力計算公式。不同于前人將不平衡力矩作為優(yōu)化目標,本文以手輪力最大值最小化為優(yōu)化目標,采用多島遺傳算法與直接搜索法的組合算法,進行全局尋優(yōu)。優(yōu)化結果增強了高平機的實際可操作性,達到了改進設計目標,使全射角范圍內(nèi)手輪力控制在可操作范圍內(nèi)。高平機的補償彈簧設計剛度及行程精度要求較高,工作空間極為有限... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化現(xiàn)狀
        1.2.2 結構穩(wěn)定性有限元分析
        1.2.3 高平機研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 高平機系統(tǒng)工作原理及分析
    2.1 高低機工作原理及分類
    2.2 平衡機工作原理及分類
    2.3 螺桿氣壓式高平機方案
    2.4 螺桿氣壓式高平機影響因素分析
    2.5 本章小結
3 高平機系統(tǒng)特性分析計算
    3.1 概述
    3.2 高平機系統(tǒng)數(shù)學建模
        3.2.1 傳動系統(tǒng)平面簡化機構
        3.2.2 質心位置
        3.2.3 系統(tǒng)傳動效率
        3.2.4 螺紋副受力分析
        3.2.5 平衡機力分析
    3.3 手輪力計算
    3.4 本章小結
4 高平機系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
    4.1 概述
    4.2 高平機優(yōu)化模型
    4.3 高平機優(yōu)化策略
        4.3.1 多島遺傳算法
        4.3.2 直接搜索法
        4.3.3 優(yōu)化策略
    4.4 過程集成
    4.5 高平機優(yōu)化結果
    4.6 本章小結
5 補償彈簧設計
    5.1 概述
    5.2 彈簧設計方法
        5.2.1 傳統(tǒng)彈簧設計方法
        5.2.2 補償彈簧設計方法
    5.3 彈簧有限元設計
    5.4 結果驗證
    5.5 本章小結
6 高平機屈曲特性研究
    6.1 概述
    6.2 高平機屈曲載荷公式計算
    6.3 高平機有限元建模
        6.3.1 屈曲分析基本理論
        6.3.2 模型簡化
        6.3.3 主要部件及連接關系建模
        6.3.4 裝配要求及工況定義
        6.3.5 載荷與邊界條件
        6.3.6 分析方法與算法設置
        6.3.7 計算結果與分析
    6.4 高平機壓桿穩(wěn)定性試驗
        6.4.1 試驗平臺及試驗原理
        6.4.2 試驗步驟
        6.4.3 試驗結果
    6.5 本章小結
7 結束語
    7.1 工作總結
    7.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
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本文編號：3536841