供彈機(jī)循環(huán)彈鏈機(jī)構(gòu)及接彈機(jī)構(gòu)的仿真及優(yōu)化.pdf

1、供彈機(jī)是自行火炮武器系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，主要由循環(huán)彈鏈機(jī)構(gòu)和接彈機(jī)構(gòu)組成，用于實(shí)現(xiàn)彈丸的貯存、選擇以及彈丸的緩沖。循環(huán)彈鏈機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能的好壞影響著彈丸傳遞的精度、機(jī)構(gòu)的使用壽命等，接彈機(jī)構(gòu)工作性能的好壞則直接影響著對(duì)彈丸緩沖作用的優(yōu)劣。本課題主要以這兩部分機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，利用機(jī)械系統(tǒng)分析軟件ADAMS和液壓系統(tǒng)分析軟件AMESim對(duì)循環(huán)彈鏈機(jī)構(gòu)和接彈機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化改進(jìn)。
　　首先對(duì)供彈機(jī)結(jié)構(gòu)組成和工作原理做了深入分析，

2、然后對(duì)供彈機(jī)中主要機(jī)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算。對(duì)于循環(huán)彈鏈機(jī)構(gòu)，由減速器傳動(dòng)比的計(jì)算得到了齒輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而求得齒輪的傳遞圓周力，利用齒輪的傳遞圓周力、齒輪和銷(xiāo)齒的原始參數(shù)對(duì)齒輪、銷(xiāo)齒的強(qiáng)度進(jìn)行了強(qiáng)度校核。對(duì)于接彈機(jī)構(gòu)，根據(jù)接彈機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖計(jì)算出機(jī)構(gòu)的緩沖行程、最大扭矩以及液壓緩沖缸的環(huán)形縫隙值。通過(guò)以上理論計(jì)算得到了機(jī)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)，為下一步仿真參數(shù)的設(shè)置做準(zhǔn)備。
　　對(duì)于循環(huán)彈鏈機(jī)構(gòu)，利用軟件ADAMS建立了機(jī)構(gòu)的仿真模型，通過(guò)對(duì)彈筒中心

3、位移、銷(xiāo)齒與軌道受力值的分析得出，機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在著阻力大、彈筒中心上、下躥動(dòng)的問(wèn)題。根據(jù)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理得到了單輪傳動(dòng)模型，通過(guò)分析模型中齒輪與銷(xiāo)齒的嚙合情況得到，齒輪齒廓的非漸開(kāi)線性使得齒輪與銷(xiāo)齒嚙合時(shí)產(chǎn)生了垂直于軌道的法向力，從而加大了銷(xiāo)齒的摩擦阻力，使得彈筒中心上、下躥動(dòng)。本文根據(jù)銷(xiāo)齒傳動(dòng)的嚙合點(diǎn)方程得到了輪齒的對(duì)稱(chēng)齒廓方程，利用齒廓方程解出了漸開(kāi)線齒廓在滿(mǎn)足不干涉、重合度大于1條件下的齒輪基圓半徑和齒頂圓半徑取值范圍。由得到

4、的取值范圍設(shè)計(jì)出新的漸開(kāi)線齒輪，通過(guò)與原模型的仿真對(duì)比得到，優(yōu)化模型運(yùn)動(dòng)受阻情況得到了明顯改善。
　　對(duì)于接彈機(jī)構(gòu)，利用ADAMS和AMESim建立機(jī)構(gòu)了的模型，通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真。通過(guò)對(duì)彈丸的受力、位移及速度的變化情況得出機(jī)構(gòu)存在著緩沖力不足的問(wèn)題。利用單變量敏感度分析法對(duì)扭簧剛度、液壓缸環(huán)形縫隙值及橡膠塊彈性模量進(jìn)行敏感度分析，得出環(huán)形縫隙值對(duì)彈丸的緩沖作用影響最大。在環(huán)形縫隙值取值范圍內(nèi)利用仿真試驗(yàn)的方法找到最佳

5、參數(shù)，由得到的最佳參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行重建。通過(guò)與原模型的仿真對(duì)比得出，優(yōu)化后接彈模型對(duì)彈丸的緩沖作用增強(qiáng)，降低了彈丸受到的撞擊力。
　　最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)循環(huán)彈鏈機(jī)構(gòu)和接彈機(jī)構(gòu)是否滿(mǎn)足使用要求。對(duì)于循環(huán)彈鏈機(jī)構(gòu)，通過(guò)測(cè)量銷(xiāo)齒經(jīng)過(guò)指定位置的時(shí)間來(lái)判斷機(jī)構(gòu)受阻、彈筒的躥動(dòng)情況。對(duì)原機(jī)構(gòu)與優(yōu)化機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，得出優(yōu)化機(jī)構(gòu)受阻很小，能夠滿(mǎn)足使用要求；由優(yōu)化機(jī)構(gòu)在不同載荷下的測(cè)試得出，載荷的變化對(duì)優(yōu)化機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能影響甚微，優(yōu)化機(jī)構(gòu)在不同載荷