顶置式无链供弹系统结构及动力学分析

摘要

本文以某重点预研项目为背景，针对顶置式无链供弹系统结构及动力学进行了研究，通过对无链供弹的结构原理样机设计和运动特性进行仿真分析，验证了整个供弹结构在满足设计参数指标情况下的合理性，完成了预研的目标要求。
　　论文首先根据某型号自动机的供弹性能要求，结合现有相关的无链供弹技术，提出顶置式的无链供弹原理方案，再确定整体供弹机构的布局形式;供弹机构主要由弹仓闭合模块和扇形模块组成，利用建模软件建立供弹机构的三维实体模型，并针对文中所采用的链传动特性进行了简要分析。
　　其次，基于多刚体动力学理论建立各单元的虚拟样机模型，在不同转速下对直线单元、扇形单元和后坐单元模块进行动力学仿真分析，并对比空载和负载情况下炮弹运动的稳定性，验证了各模块传动的合理性;在不同固定射角下对扇形模块进行仿真，比较分析射角对炮弹运动的影响;同时，针对高低射角动态变化的情况，分析顶置式无链供弹系统结构的自适应性，验证了炮弹从弹仓模块交接至扇形模块的准确性。通过仿真数据结果，表明整个供弹系统模型是可行的。
　　最后，利用有限元理论对主要零部件进行刚强度校核，进一步验证了机构的可靠性;针对拨弹轮在不同拨齿数下对炮弹交接运动性能的影响做了比较分析，并在不同转速下确定了拨弹轮齿数与前后交接模块之间的关系。同时，对比分析了五齿拨弹轮在不同转速下对炮弹交接过程的影响
　　本文研究结果对无链供弹结构具有重要的参考价值，为后续原理样机的完善和结构改进具有重要意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景与意义

1．2 无链供弹系统国内外研究及发展现状

1．3 本文的主要工作内容

2 无链供弹系统总体结构分析

2．1 设计指标参数要求

2．2 供弹机设计准则概述

2．3 空间布局和结构分析

2．3．1 工作原理

2．3．2 弹仓模块

2．3．3 扇形模块

2．4 整体装配模型三维图

2．5 本章小结

3 无链供弹系统运动特性分析

3．1 链轮链条设计

3．1．1 链轮基本参数的确定

3．1．2 链轮形状的确定

3．2 链传动特性分析

3．2．1 链传动速度特性分析

3．2．2 链传动动载荷分析

3．3 供弹机构传动关系

3．3．1 自动机到供弹机传速比计算

3．3．2 电机到供弹机传动设计

3．3．3 供弹机构内部传动关系

3．4 电机特性分析

3．5 本章小结

4 无链供弹动力学仿真分析

4．1 多刚体系统动力学理论

4．1．1 动力学方程与求解

4．2 供弹机构虚拟样机建立

4．2．1 建模方法

4．2．2 简化原则

4．2．3 基本假设

4．2．4 碰撞接触建模

4．3 仿真分析流程

4．3．1 模型导入

4．3．2 添加约束

4．3．3 施加载荷

4．4 直线闭合弹链分析

4．5 扇形单元分析

4．5．1 空载仿真分析

4．5．2 负载仿真分析

4．6 后坐适应单元分析

4．7 高低自适应分析

4．7．1 固定射角分析

4．7．2 变射角分析

4．8 本章小结

5 关键零部件有限元分析

5．1 有限元基本理论

5．2 关键部件强度分析

5．2．1 拨弹轮分析

5．2．2 链轮分析

5．3 本章小结

6 拨弹轮交接性能分析

6．1 拨弹轮交接结构及原理

6．2 拨弹轮拨齿数对交接性能影响

6．3 供弹速度对炮弹交接影响

6．4 本章小结

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

致谢

参考文献