【摘要】：槍械復(fù)進(jìn)簧疲勞試驗(yàn)機(jī)是對(duì)力加載的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,是通過對(duì)復(fù)進(jìn)簧施加周期的力,從而達(dá)到能夠測(cè)試復(fù)進(jìn)簧疲勞壽命的目的。本文以56式7.62mm沖鋒槍復(fù)進(jìn)簧為例,對(duì)工作時(shí)的復(fù)進(jìn)簧的加載特性、運(yùn)動(dòng)特性和疲勞破壞形式進(jìn)行了分析,重點(diǎn)是疲勞試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并對(duì)此結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真。本文主要做了以下幾個(gè)工作:使用UG軟件建立了56式7.62mm沖鋒槍復(fù)進(jìn)簧三維模型,在此模型的基礎(chǔ)上對(duì)復(fù)進(jìn)簧工作過程中的結(jié)構(gòu)形式,受力情況,運(yùn)動(dòng)狀態(tài),以及影響復(fù)進(jìn)簧疲勞失效模式進(jìn)行分析,得到復(fù)進(jìn)簧材料的疲勞曲線以及復(fù)進(jìn)簧疲勞曲線。依據(jù)所得出的復(fù)進(jìn)簧材料疲勞曲線以及復(fù)進(jìn)簧疲勞曲線,使用ABAQUS軟件對(duì)復(fù)進(jìn)簧復(fù)進(jìn)和后坐階段進(jìn)行顯示動(dòng)力學(xué)分析,使用ncode對(duì)其進(jìn)行疲勞壽命仿真,得到其疲勞壽命和累計(jì)損傷值。根據(jù)槍械復(fù)進(jìn)簧在工作中的加載和受力情況,凸輪機(jī)構(gòu)與類曲柄滑塊機(jī)構(gòu)兩種加載方式進(jìn)行比較分析,確定彈簧試驗(yàn)機(jī)采用類曲柄滑塊加載機(jī)構(gòu),用UG軟件建立彈簧試驗(yàn)機(jī)零件的三維模型,并對(duì)其進(jìn)行裝配。建立模擬槍機(jī)在復(fù)進(jìn)、撞擊和后坐過程的動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算出氣室壓力對(duì)活塞的功率曲線,得到試驗(yàn)機(jī)所需要的最大功率。使用ADAMS軟件對(duì)疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行仿真,得到了試驗(yàn)條件下56式7.62mm沖鋒槍復(fù)進(jìn)簧的工作過程以及運(yùn)動(dòng)參數(shù)。經(jīng)與該復(fù)進(jìn)簧實(shí)彈射擊的測(cè)試結(jié)果比較可以看出,復(fù)進(jìn)簧工作過程中沖擊端的特征點(diǎn)的速度與測(cè)試結(jié)果具有較好的一致性,說明采用所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)機(jī)可以較為真實(shí)地模擬復(fù)進(jìn)簧的工作過程,因此本試驗(yàn)機(jī)可用于復(fù)進(jìn)簧的疲勞壽命實(shí)驗(yàn)。理論分析表明,所設(shè)計(jì)的復(fù)進(jìn)簧疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)可以較真實(shí)地模擬復(fù)進(jìn)簧的工作過程,可用于復(fù)進(jìn)簧的疲勞壽命試驗(yàn)。通過調(diào)整試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù),該試驗(yàn)機(jī)可用于同類復(fù)進(jìn)簧的試驗(yàn)。研究結(jié)果對(duì)復(fù)進(jìn)簧疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)的研制具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TJ206
【圖文】：

中北大學(xué)學(xué)位論文2 槍械復(fù)進(jìn)簧運(yùn)動(dòng)特性分析槍械復(fù)進(jìn)簧在工作過程中，受到槍機(jī)對(duì)其不同變應(yīng)力的作用，因而會(huì)造成其疲勞斷裂，從結(jié)構(gòu)尺寸和物理、化學(xué)因素，分析考慮其產(chǎn)生疲勞的原因。本章首先對(duì)復(fù)進(jìn)簧進(jìn)行受力分析，確定復(fù)進(jìn)簧工作過程中所收到的力和力矩，根據(jù)復(fù)進(jìn)簧工作過程中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和受力特點(diǎn)，來分析復(fù)進(jìn)簧最終失效的形式。2.1 槍械復(fù)進(jìn)簧的結(jié)構(gòu)形式圓柱螺旋彈簧在自動(dòng)武器中常做槍械復(fù)進(jìn)簧、擊發(fā)簧、抽殼鉤簧等。圓柱螺旋簧的形狀和結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示：

圖 2.2 圓柱螺旋彈簧的受力分析及應(yīng)力分析螺旋簧的螺旋升角的角度一般是 5°～9°，因此sinα 0，cosα 1.則截面 B—B上的應(yīng)力為： ∑= = 24 2 316（2.1）=4 2(12 )=4 2（1 2c）式中，c = ;c—是螺旋比，c 的取值范圍是 4～16，常用值是 5～8。從圖中得知，最大應(yīng)力發(fā)生的地方是彈簧絲截面內(nèi)側(cè)的 m 點(diǎn)，所以一般彈簧發(fā)生破壞也是在這一點(diǎn)，彈簧絲內(nèi)側(cè)的最大應(yīng)力即強(qiáng)度條件可表示為：

圖 2.3 應(yīng)力循環(huán)參數(shù)各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系如下所示：τm[x= τmτ[τm[x= τmτ[τm= (τm[xτmin) 2τ[= (τm[xτmin) 2 材料疲勞曲線（即 S—N 曲線）在材料的疲勞特性中，描述其曲線的是材料疲勞特征曲線（即 S—N 曲線）的應(yīng)力，N 復(fù)進(jìn)簧的壽命，這個(gè)曲線一般表示的是復(fù)進(jìn)簧的中值壽命跟所的關(guān)系。復(fù)進(jìn)簧在拉伸的試驗(yàn)中，應(yīng)該使用試驗(yàn)程序和結(jié)果的不同處理方合的方法得到復(fù)進(jìn)簧的 S—N 曲線，此次選擇復(fù)進(jìn)簧的材料為硅錳鋼，查看

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