浮动锁紧机构结构设计及动力学分析

摘要

随着技术发展，室内模拟实验代替室外真实发射的模拟发射装置对研发工作越来越重要。动能弹发射装置的缓冲器一般是在室外实弹射击状态下进行试验考核，主要考核指标以缓冲器获得的冲量数值为依据。试验成本高、流程较复杂、数据采集处理较困难。而模拟发射装置将解决上述不足。浮动锁紧机构是模拟发射装置产生模拟冲量过程中的重要机构，其主要由代替弹丸的浮动活塞和完成锁紧任务的锁键组成，研究锁紧机构中的浮动活塞在轴向精确锁紧并及时解锁复位是保证模拟发射装置浮动循环工作的关键。 首先，详细分析动能弹发射装置的运动情况、各零部件的功能以及一些重要的指标参数，以此来作为模拟发射装置设计的理论依据，从而分析得到浮动锁紧机构中关键零部件的运动情况和重要指标。 其次，根据分析得到的浮动锁紧机构运动情况和重要指标，拟定出应用于该种运动情况的两种锁紧方案，通过对比分析确定一种方案，并对该方案所应用的差分理论进行了详细推导；在方案分析后，对浮动锁紧机构进行了三维建模，并对其进行装配验证。在此基础上，分别建立了缸体运动动力学模型和浮动活塞动力学模型，对浮动锁紧机构进行了动力学理论分析；将三种气动力源作为动力学输入，进行浮动锁紧机构单循环工作计算，计算结果表明，所提供的三种力源对缸体产生的冲量基本满足指标要求；以第一种力源进行了时间间隔为65ms和90ms的浮动循环工作动力学计算，计算结果表明，力源对缸体产生的冲量值为190—220N.S,基本满足指标要求，且每次循环工作一致性较好。 最后，对浮动锁紧机构进行了动力学仿真实验验证。建立ADAMS动力学仿真模型，通过仿真实验，对浮动锁紧机构工作时随时间变化的运动关系进行验证。仿真结果表明，所设计的浮动锁紧机构与理论计算相符；通过对结构模态提取分析，对整个机构在各阶模态下工作产生的变形有了一定了解。

目录

声明

1 绪论

1.1 论文选题背景和课题来源

1.2 论文研究的目的及意义

1.3 和本课题有关的国内外研究现状

1.4本文主要的研究内容

2 动能弹模拟发射装置基本原理及技术指标

2.1概述

2.2动能弹发射装置基本原理

2.3模拟发射装置技术分析

2.4浮动锁紧机构技术分析

2.5本章小结

3 浮动锁紧机构设计

3.1概述

3.2浮动锁紧机构方案设计

3.3差分法锁紧方案关键参数确定

3.4其他主要结构参数分析

3.5浮动锁紧机构结构设计

3.6本章小结

4 浮动锁紧机构动力学计算与分析

4.1概述

4.2浮动锁紧机构动力学模型建立

4.3浮动锁紧机构动力学计算与分析

4.4本章小结

5 浮动锁紧机构动力学仿真实验与验证

5.1概述

5.2浮动锁紧机构多刚体动力学仿真实验

5.3浮动锁紧机构模态分析

5.4本章小结

6 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 未来展望

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的研究成果

致谢