重型單向齒形推彈鏈的設(shè)計研究
發(fā)布時間：2020-12-05 11:20
現(xiàn)代火炮的發(fā)展方向是自動化及信息化,因此使用彈藥自動裝填系統(tǒng)已是一種必然趨勢。本文以某自行火炮彈藥自動裝填系統(tǒng)推彈鏈為研究對象,針對滾子推彈鏈運行不平穩(wěn)、嚙合沖擊大以及能耗大等問題,研究在自動裝填系統(tǒng)中用齒形鏈代替滾子鏈,以增加系統(tǒng)穩(wěn)定性,從而間接提高火炮的工作性能。本文首先從理論上對滾子鏈和齒形鏈的嚙合方式進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)齒形鏈相對于滾子鏈,具有傳動平穩(wěn)等特點。根據(jù)總體布局和負(fù)載擬定的主要參數(shù),設(shè)計外嚙合圓銷式齒形鏈來代替滾子鏈推動彈丸入膛,并在Solidworks中建立三維模型。其次在軟件Recurdyn下建立齒形推彈鏈動力學(xué)模型,擬定電機和液壓驅(qū)動方案,分別在0。、30。以及60。下進(jìn)行電機驅(qū)動和液壓驅(qū)動的該齒形鏈動力學(xué)仿真,對比兩種方案結(jié)果,選擇最優(yōu)驅(qū)動方案。同時為了保證彈丸卡膛速度一致,輸彈速度必須隨火炮射角變化進(jìn)行調(diào)整,根據(jù)推彈鏈推送速度和射角之間的關(guān)系,運用PID控制原理,在MATLAB/Simulink中建立液壓速度位置控制框圖,和推彈鏈模型做聯(lián)合仿真,得到推頭和彈丸的運動參數(shù)變化規(guī)律。由于運動中的推彈鏈?zhǔn)艿介g歇性的沖擊載荷,從而導(dǎo)致疲勞破壞,考慮到以上因素,對推彈鏈主要...
【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 鏈傳動的國內(nèi)外研究情況
1.2.1 鏈?zhǔn)絺鲃訖C構(gòu)在彈藥自動裝填機中的國外應(yīng)用情況
1.2.2 鏈?zhǔn)絺鲃訖C構(gòu)在彈藥自動裝填機中的國內(nèi)應(yīng)用情況
1.2.3 鏈?zhǔn)絺鲃訖C構(gòu)在彈藥自動裝填機中的未來發(fā)展
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 齒形推彈鏈的設(shè)計
2.1 引言
2.2 推彈鏈的設(shè)計要求
2.3 鏈條類型的選擇
2.3.1 滾子鏈分析
2.3.2 齒形鏈分析
2.3.3 滾子鏈和齒形鏈沖擊能量的比較
2.4 齒形推彈鏈的類型選擇
2.5 外嚙合圓銷式齒形鏈的設(shè)計
2.5.1 鏈板的設(shè)計與計算
2.5.2 導(dǎo)板的設(shè)計與計算
2.5.3 鏈輪的設(shè)計與計算
2.6 齒形推彈鏈輸彈力估算
2.7 本章小結(jié)
3 彈丸卡膛速度一致性分析
3.1 引言
3.2 彈丸達(dá)到卡膛速度的途徑
3.3 輸彈過程的動力學(xué)建模
3.3.1 基本假設(shè)
3.3.2 基本理論
3.4 輸彈力對卡膛速度的影響
3.4.1 不同射角下彈丸到位一致的輸彈力
3.4.2 不同射角下恒力輸彈結(jié)束時彈丸的速度
3.5 本章小結(jié)
4 齒形推彈鏈的動力學(xué)建模與仿真對比分析
4.1 多體動力學(xué)及虛擬樣機技術(shù)簡介
4.2 齒形推彈鏈動力學(xué)模型的建立
4.2.1 幾何模型的建立與簡化
4.2.2 虛擬樣機的建立
4.3 齒形推彈鏈電機驅(qū)動方案的擬定
4.3.1 電機類型的選用
4.3.2 電機參數(shù)的確定
4.3.3 電機數(shù)學(xué)模型的建立
4.3.4 電機聯(lián)合仿真模型的建立
4.4 齒形推彈鏈液壓驅(qū)動方案的擬定
4.4.1 液壓系統(tǒng)工作原理
4.4.2 液壓元件的選擇
4.4.3 液壓控制方式的選用
4.4.4 液壓聯(lián)合仿真模型的建立
4.5 兩種驅(qū)動方案仿真對比分析
4.5.1 推彈鏈以0°推彈
4.5.2 推彈鏈以30°推彈
4.5.3 推彈鏈以60°推彈
4.6 本章小結(jié)
5 齒形推彈鏈液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計與分析
5.1 引言
5.2 液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計
5.2.1 PID控制器概述
5.2.2 PID參數(shù)的調(diào)整
5.2.3 液壓控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型的建立
5.3 齒形推彈鏈的動力學(xué)特性
5.3.1 推頭的動力學(xué)特性
5.3.2 彈丸的動力學(xué)特性
5.3.3 部件間的碰撞特性
5.4 本章小結(jié)
6 齒形推彈鏈的剛?cè)狁詈辖佑|動力學(xué)分析
6.1 剛?cè)釀恿W(xué)模型的建立
6.1.1 銷軸網(wǎng)格的劃分
6.1.2 鏈板網(wǎng)格的劃分
6.1.3 推彈鏈剛?cè)釀恿W(xué)模型的建立
6.2 銷軸的接觸動態(tài)特性分析
6.2.1 銷軸的接觸力分析
6.2.2 銷軸的動態(tài)接觸應(yīng)力分析
6.2.3 銷軸應(yīng)力云圖
6.3 鏈板的接觸動態(tài)特性分析
6.3.1 鏈板的接觸力分析
6.3.2 鏈板的動態(tài)接觸應(yīng)力分析
6.3.3 鏈板應(yīng)力云圖
6.4 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)和展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于RecurDyn的開式鏈傳動輸彈機動力學(xué)聯(lián)合仿真研究[J]. 閆鵬程,郝馳宇,孫華剛,劉超. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報. 2015(02)
[2]火炮卡膛一致性問題研究[J]. 石海軍,錢林方,徐亞棟,陳龍淼. 彈道學(xué)報. 2012(04)
[3]彈丸慣性卡膛沖擊問題動力學(xué)研究[J]. 李偉,馬吉勝,孫河洋,程力,喬梁. 振動與沖擊. 2011(05)
[4]一種基于擬態(tài)物理學(xué)優(yōu)化的多目標(biāo)優(yōu)化算法[J]. 王艷,曾建潮. 控制與決策. 2010(07)
[5]MESHING THEORY AND DESIGN METHOD OF NEW SILENT CHAIN AND SPROCKET[J]. MENG Fanzhong Chain Transmission Institute, Jilin University, Changchun 130025, China FENG Zengming College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130025, China CHU Yaxu College of Vocational and Adult Education, Beihua University, Jilin 132002, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2006(03)
[6]大口徑頂置火炮輸彈機動力學(xué)研究[J]. 徐達(dá),林海,王東軍. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2006(01)
[7]新型齒形鏈的嚙合機制及仿真分析[J]. 馮增銘,孟繁忠,李純濤. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2005(09)
[8]自行火炮半自動裝填機構(gòu)輸彈問題研究[J]. 趙森,錢勇. 兵工學(xué)報. 2005(05)
[9]機器人液壓挖掘機運動系統(tǒng)的建模與控制[J]. 張海濤,何清華,張新海,黃志雄. 機器人. 2005(02)
[10]滾子鏈傳動噪聲的發(fā)生過程[J]. 楊志剛,鄭志峰,何文地. 機械設(shè)計. 1994(03)
博士論文
[1]雙面嚙合齒形鏈傳動的嚙合理論與應(yīng)用研究[D]. 薛云娜.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]雙節(jié)距齒形輸送鏈的嚙合機理及仿真分析[D]. 朱國玉.吉林大學(xué) 2013
[2]混合動力汽車用齒形鏈傳動系統(tǒng)設(shè)計及動態(tài)特性分析[D]. 李俊龍.吉林大學(xué) 2013
[3]某火炮自動供輸彈機液壓控制系統(tǒng)研究[D]. 田靈飛.南京理工大學(xué) 2013
[4]某自行火炮半自動輸彈機的設(shè)計與仿真[D]. 曲振森.中北大學(xué) 2012
[5]某鏈?zhǔn)交剞D(zhuǎn)彈倉的設(shè)計研究[D]. 彭青.南京理工大學(xué) 2012
[6]基于能量回收再利用的液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)節(jié)能研究[D]. 于斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[7]齒形鏈在火炮彈藥自動裝填系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 曾軍令.南京理工大學(xué) 2011
[8]某鏈?zhǔn)絺鬏敊C構(gòu)的方案設(shè)計和動力學(xué)分析[D]. 楊寶才.南京理工大學(xué) 2009
[9]某多管火箭炮剛?cè)狁詈隙囿w發(fā)射動力學(xué)仿真研究[D]. 劉丹.南京理工大學(xué) 2009
[10]中大口徑雙管火炮自動裝填系統(tǒng)方案研究[D]. 李宗海.南京理工大學(xué) 2009
本文編號：2899371
【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 鏈傳動的國內(nèi)外研究情況
1.2.1 鏈?zhǔn)絺鲃訖C構(gòu)在彈藥自動裝填機中的國外應(yīng)用情況
1.2.2 鏈?zhǔn)絺鲃訖C構(gòu)在彈藥自動裝填機中的國內(nèi)應(yīng)用情況
1.2.3 鏈?zhǔn)絺鲃訖C構(gòu)在彈藥自動裝填機中的未來發(fā)展
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 齒形推彈鏈的設(shè)計
2.1 引言
2.2 推彈鏈的設(shè)計要求
2.3 鏈條類型的選擇
2.3.1 滾子鏈分析
2.3.2 齒形鏈分析
2.3.3 滾子鏈和齒形鏈沖擊能量的比較
2.4 齒形推彈鏈的類型選擇
2.5 外嚙合圓銷式齒形鏈的設(shè)計
2.5.1 鏈板的設(shè)計與計算
2.5.2 導(dǎo)板的設(shè)計與計算
2.5.3 鏈輪的設(shè)計與計算
2.6 齒形推彈鏈輸彈力估算
2.7 本章小結(jié)
3 彈丸卡膛速度一致性分析
3.1 引言
3.2 彈丸達(dá)到卡膛速度的途徑
3.3 輸彈過程的動力學(xué)建模
3.3.1 基本假設(shè)
3.3.2 基本理論
3.4 輸彈力對卡膛速度的影響
3.4.1 不同射角下彈丸到位一致的輸彈力
3.4.2 不同射角下恒力輸彈結(jié)束時彈丸的速度
3.5 本章小結(jié)
4 齒形推彈鏈的動力學(xué)建模與仿真對比分析
4.1 多體動力學(xué)及虛擬樣機技術(shù)簡介
4.2 齒形推彈鏈動力學(xué)模型的建立
4.2.1 幾何模型的建立與簡化
4.2.2 虛擬樣機的建立
4.3 齒形推彈鏈電機驅(qū)動方案的擬定
4.3.1 電機類型的選用
4.3.2 電機參數(shù)的確定
4.3.3 電機數(shù)學(xué)模型的建立
4.3.4 電機聯(lián)合仿真模型的建立
4.4 齒形推彈鏈液壓驅(qū)動方案的擬定
4.4.1 液壓系統(tǒng)工作原理
4.4.2 液壓元件的選擇
4.4.3 液壓控制方式的選用
4.4.4 液壓聯(lián)合仿真模型的建立
4.5 兩種驅(qū)動方案仿真對比分析
4.5.1 推彈鏈以0°推彈
4.5.2 推彈鏈以30°推彈
4.5.3 推彈鏈以60°推彈
4.6 本章小結(jié)
5 齒形推彈鏈液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計與分析
5.1 引言
5.2 液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計
5.2.1 PID控制器概述
5.2.2 PID參數(shù)的調(diào)整
5.2.3 液壓控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型的建立
5.3 齒形推彈鏈的動力學(xué)特性
5.3.1 推頭的動力學(xué)特性
5.3.2 彈丸的動力學(xué)特性
5.3.3 部件間的碰撞特性
5.4 本章小結(jié)
6 齒形推彈鏈的剛?cè)狁詈辖佑|動力學(xué)分析
6.1 剛?cè)釀恿W(xué)模型的建立
6.1.1 銷軸網(wǎng)格的劃分
6.1.2 鏈板網(wǎng)格的劃分
6.1.3 推彈鏈剛?cè)釀恿W(xué)模型的建立
6.2 銷軸的接觸動態(tài)特性分析
6.2.1 銷軸的接觸力分析
6.2.2 銷軸的動態(tài)接觸應(yīng)力分析
6.2.3 銷軸應(yīng)力云圖
6.3 鏈板的接觸動態(tài)特性分析
6.3.1 鏈板的接觸力分析
6.3.2 鏈板的動態(tài)接觸應(yīng)力分析
6.3.3 鏈板應(yīng)力云圖
6.4 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)和展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于RecurDyn的開式鏈傳動輸彈機動力學(xué)聯(lián)合仿真研究[J]. 閆鵬程,郝馳宇,孫華剛,劉超. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報. 2015(02)
[2]火炮卡膛一致性問題研究[J]. 石海軍,錢林方,徐亞棟,陳龍淼. 彈道學(xué)報. 2012(04)
[3]彈丸慣性卡膛沖擊問題動力學(xué)研究[J]. 李偉,馬吉勝,孫河洋,程力,喬梁. 振動與沖擊. 2011(05)
[4]一種基于擬態(tài)物理學(xué)優(yōu)化的多目標(biāo)優(yōu)化算法[J]. 王艷,曾建潮. 控制與決策. 2010(07)
[5]MESHING THEORY AND DESIGN METHOD OF NEW SILENT CHAIN AND SPROCKET[J]. MENG Fanzhong Chain Transmission Institute, Jilin University, Changchun 130025, China FENG Zengming College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130025, China CHU Yaxu College of Vocational and Adult Education, Beihua University, Jilin 132002, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2006(03)
[6]大口徑頂置火炮輸彈機動力學(xué)研究[J]. 徐達(dá),林海,王東軍. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2006(01)
[7]新型齒形鏈的嚙合機制及仿真分析[J]. 馮增銘,孟繁忠,李純濤. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2005(09)
[8]自行火炮半自動裝填機構(gòu)輸彈問題研究[J]. 趙森,錢勇. 兵工學(xué)報. 2005(05)
[9]機器人液壓挖掘機運動系統(tǒng)的建模與控制[J]. 張海濤,何清華,張新海,黃志雄. 機器人. 2005(02)
[10]滾子鏈傳動噪聲的發(fā)生過程[J]. 楊志剛,鄭志峰,何文地. 機械設(shè)計. 1994(03)
博士論文
[1]雙面嚙合齒形鏈傳動的嚙合理論與應(yīng)用研究[D]. 薛云娜.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]雙節(jié)距齒形輸送鏈的嚙合機理及仿真分析[D]. 朱國玉.吉林大學(xué) 2013
[2]混合動力汽車用齒形鏈傳動系統(tǒng)設(shè)計及動態(tài)特性分析[D]. 李俊龍.吉林大學(xué) 2013
[3]某火炮自動供輸彈機液壓控制系統(tǒng)研究[D]. 田靈飛.南京理工大學(xué) 2013
[4]某自行火炮半自動輸彈機的設(shè)計與仿真[D]. 曲振森.中北大學(xué) 2012
[5]某鏈?zhǔn)交剞D(zhuǎn)彈倉的設(shè)計研究[D]. 彭青.南京理工大學(xué) 2012
[6]基于能量回收再利用的液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)節(jié)能研究[D]. 于斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[7]齒形鏈在火炮彈藥自動裝填系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 曾軍令.南京理工大學(xué) 2011
[8]某鏈?zhǔn)絺鬏敊C構(gòu)的方案設(shè)計和動力學(xué)分析[D]. 楊寶才.南京理工大學(xué) 2009
[9]某多管火箭炮剛?cè)狁詈隙囿w發(fā)射動力學(xué)仿真研究[D]. 劉丹.南京理工大學(xué) 2009
[10]中大口徑雙管火炮自動裝填系統(tǒng)方案研究[D]. 李宗海.南京理工大學(xué) 2009
本文編號：2899371
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教材專著
