某牵引炮半自动螺式炮闩设计研究

摘要

以某轻型155毫米牵引榴弹炮半自动螺式炮闩为研究对象，通过对比分析国内、外螺式炮闩结构特点，对螺式炮闩如何利用火炮复进能量实现其动作的半自动化进行了设计研究。本文主要工作内容如下:
　　(1)半自动螺式炮闩总体方案设计与结构设计。根据火炮设计要求和空间布置需要，初步确定半自动螺式炮闩的螺闩类型、开关闩方向、开闭锁传动机构类型与半自动机构方案。根据总体方案设计要求与相应结构设计准则分别对螺闩体、闭锁装置、锁扉、半自动机构、紧塞具装置进行结构设计。
　　(2)半自动螺式炮闩开闩过程动力学仿真分析。基于多体动力学理论和模型简化原则，在ADAMS中建立半自动螺式炮闩的动力学模型，分别对竖直向上开闩与左上方倾斜60°开闩两种方案进行开闩过程动力学仿真计算，比较研究两种方案下开闩过程中的闩轴阻力、接触碰撞力、运动学特性参数，选定竖直向上开闩为最终方案。
　　(3)锁扉内部传动系统可靠性分析。基于机械零件可靠性分析中的应力强度干涉理论及齿轮传动过程中的失效形式，分别对闩轴齿弧、诱导齿条、闩体齿弧进行齿面接触疲劳强度可靠度计算和齿根弯曲疲劳强度可靠度计算，最终建立锁扉内部传动系统的可靠性评估模型，通过计算系统可靠度验证其可靠性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景与意义

1．2 国内、外研究现状

1．2．1 典型炮闩结构

1．2．2 国内、外火炮炮闩概况

1．2．3 火炮虚拟样机技术

1．2．4 火炮可靠性设计

1．3 本文研究的主要内容

2 半自动螺式炮闩总体方案与结构设计

2．1 半自动螺式炮闩设计要求

2．2 半自动螺式炮闩总体设计

2．2．1 螺闩类型的选择

2．2．2 开关闩方向的选择

2．2．3 闭锁装置及内部传动系统

2．2．4 动力源及半自动机构

2．2．5 炮闩紧塞装置

2．3 螺式炮闩结构设计

2．3．1 螺式闩体设计

2．3．2 闭锁装置设计

2．3．3 紧塞具装置设计

2．4 半自动机构结构设计

2．4．1 均匀作用式半自动机数学模型

2．4．2 均匀作用式半自动机开闩计算

2．4．3 均匀作用式半自动机关闩计算

2．5 本章小结

3 半自动螺式炮闩开闩过程动力学仿真

3．1 ADAMS动力学分析

3．1．1 ADAMS动力学方程

3．1．2 ADAMS求解器比较

3．2 半自动螺式炮闩动力学模型建立

3．2．1 半自动螺式炮闩模型简化

3．2．2 半自动螺式炮闩属性匹配

3．2．3 半自动螺式炮闩约束添加

3．2．4 半自动螺式炮闩外力施加

3．3 开闩过程动力学计算及结果分析

3．3．1 开闩过程仿真脚本编写

3．3．2 开闩过程闩轴阻力分析

3．3．3 开闩过程接触碰撞力分析

3．3．4 开闩过程运动学特性对比

3．4 本章小结

4 锁扉内部传动系统可靠性分析

4．1 可靠性

4．1．1 可靠性与可靠度

4．1．2 应力强度分布干涉理论

4．1．3 机械零件可靠度计算

4．2 诱导齿条、齿弧可靠度计算

4．2．1 齿面接触疲劳强度可靠度计算

4．2．2 齿根弯曲疲劳强度可靠度计算

4．2．3 诱导齿条、齿弧可靠度计算

4．3 锁扉内部传动系统可靠性分析

4．3．1 机械系统可靠性

4．3．2 机械系统可靠性模型

4．3．3 锁扉内部传动系统可靠性分析

4．4 本章小结

5 总结与展望

5．1 工作总结

5．2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况