【摘要】：本文以火炮高平機為研究背景,基于現(xiàn)代機械設(shè)計理論與方法,將螺桿氣壓式高平機與液體氣壓式高平機作為研究對象,對其進行性能優(yōu)化以及關(guān)鍵部件的特性分析�；鹋诼輻U氣壓式高平機工作環(huán)境的溫度存在一個波動范圍,無法人為控制,影響到其平衡性能和高平機手輪力。傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計較少考慮溫度等不確定性因素對手輪力的影響。為了提高高平機的穩(wěn)健性和可靠性,降低高平機手輪力對溫度變化的敏感度,基于6σ穩(wěn)健優(yōu)化方法,將工作溫度作為影響手輪力的不確定因素,對高平機進行穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化結(jié)果表明,在溫度變化相同幅度時,手輪力變化值減小,優(yōu)化結(jié)果降低了高平機手輪力對溫度變化的敏感度,提高了高平機的穩(wěn)健性。密封件作為以高壓氣體為彈性介質(zhì)或利用液壓控制高平機不可缺少的關(guān)鍵部件,在調(diào)整高低射角過程中密封緊塞件產(chǎn)生的摩擦力對平衡性能以及手輪力產(chǎn)生不小的影響。本文在確定橡膠材料本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,采用有限元分析方法對密封件進行摩擦力分析,為高平機平衡性能與密封件優(yōu)化提供計算依據(jù)。在對液體氣壓式高平機特性分析的基礎(chǔ)上,建立參數(shù)優(yōu)化模型,以減小調(diào)炮過程中最大不平衡力矩為優(yōu)化目標(biāo),采用多島遺傳算法進行參數(shù)尋優(yōu),將優(yōu)化結(jié)果與原始方案進行對比,達到了改善平衡性能的設(shè)計目標(biāo),使得不平衡力矩在射界范圍內(nèi)控制在可操作范圍。液體氣壓式高平機在受到?jīng)_擊載荷時,由于液壓油彈性模型較小而產(chǎn)生壓縮,因此推導(dǎo)液壓油柱剛度公式,并通過建立特殊射角處高平機包含液壓油的有限元模型,對其進行剛度計算,驗證理論公式的正確性,并為火炮動力學(xué)分析提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TJ302
【圖文】：

式有螺桿式與齒弧式等逡逑低機逡逑結(jié)構(gòu)如圖２．１所示，結(jié)構(gòu)簡單，可通過設(shè)計螺其尺寸限制射界的大小，實現(xiàn)機械動力操作不易法輸出常數(shù)傳動比，故一般僅適用于輕型火炮。逡逑

火炮高平機穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計及研究逡逑圖２．２齒弧式高低機逡逑齒弧式高低機調(diào)整高低射角時，如圖２．２，首先轉(zhuǎn)動手輪１做功，通過錐齒輪２、蝸逡逑輪蝸桿３到高低機軸４，隨后將功率傳遞至高低齒�。�，齒弧固定在搖架正下方，如圖逡逑２．３所示，從而帶動起落部分繞耳軸轉(zhuǎn)動，達到改變高低射角的功能。逡逑圖２．３烺弧式高低機調(diào)炮示意圖逡逑２．２平衡機及其設(shè)計逡逑２．２．１平衡機功能與要求逡逑由于現(xiàn)階段國內(nèi)外火炮起落部分質(zhì)屯、無法與回轉(zhuǎn)中屯、完全重合，所Ｗ無論在何射角逡逑狀態(tài)，起落部分相對于回轉(zhuǎn)中也總是存在重力矩。由于此重力矩的存在，會導(dǎo)致高低機逡逑瞄準(zhǔn)操作困難，甚至無法瞄準(zhǔn)，此時就需要一個提供平衡力矩的機構(gòu)，抵消部分重力矩逡逑作用，使得高低機調(diào)整高低射角時更輕便、平穩(wěn)。產(chǎn)生平衡力矩的機構(gòu)就稱之為平衡機。逡逑一般平衡起落部分重力矩有Ｗ下兩種方式逡逑９逡逑

邐火炮高平機穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計及研究逡逑圖２．２齒弧式高低機逡逑齒弧式高低機調(diào)整高低射角時，如圖２．２，首先轉(zhuǎn)動手輪１做功，通過錐齒輪２、蝸逡逑輪蝸桿３到高低機軸４，隨后將功率傳遞至高低齒�。�，齒弧固定在搖架正下方，如圖逡逑２．３所示，從而帶動起落部分繞耳軸轉(zhuǎn)動，達到改變高低射角的功能。逡逑圖２．３烺弧式高低機調(diào)炮示意圖逡逑２．２平衡機及其設(shè)計逡逑２．２．１平衡機功能與要求逡逑由于現(xiàn)階段國內(nèi)外火炮起落部分質(zhì)屯、無法與回轉(zhuǎn)中屯、完全重合，所Ｗ無論在何射角逡逑狀態(tài)，起落部分相對于回轉(zhuǎn)中也總是存在重力矩。由于此重力矩的存在，會導(dǎo)致高低機逡逑瞄準(zhǔn)操作困難，甚至無法瞄準(zhǔn)，此時就需要一個提供平衡力矩的機構(gòu)，抵消部分重力矩逡逑作用，使得高低機調(diào)整高低射角時更輕便、平穩(wěn)。產(chǎn)生平衡力矩的機構(gòu)就稱之為平衡機。逡逑一般平衡起

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本文編號：2748018