供彈機循環(huán)彈鏈機構及接彈機構的仿真及優(yōu)化.pdf

1、供彈機是自行火炮武器系統(tǒng)的一個重要組成部分，主要由循環(huán)彈鏈機構和接彈機構組成，用于實現(xiàn)彈丸的貯存、選擇以及彈丸的緩沖。循環(huán)彈鏈機構運動性能的好壞影響著彈丸傳遞的精度、機構的使用壽命等，接彈機構工作性能的好壞則直接影響著對彈丸緩沖作用的優(yōu)劣。本課題主要以這兩部分機構為研究對象，利用機械系統(tǒng)分析軟件ADAMS和液壓系統(tǒng)分析軟件AMESim對循環(huán)彈鏈機構和接彈機構進行仿真分析和優(yōu)化改進。
　　首先對供彈機結(jié)構組成和工作原理做了深入分析，

2、然后對供彈機中主要機構進行了參數(shù)計算。對于循環(huán)彈鏈機構，由減速器傳動比的計算得到了齒輪的轉(zhuǎn)速，進而求得齒輪的傳遞圓周力，利用齒輪的傳遞圓周力、齒輪和銷齒的原始參數(shù)對齒輪、銷齒的強度進行了強度校核。對于接彈機構，根據(jù)接彈機構結(jié)構簡圖計算出機構的緩沖行程、最大扭矩以及液壓緩沖缸的環(huán)形縫隙值。通過以上理論計算得到了機構的相關參數(shù)，為下一步仿真參數(shù)的設置做準備。
　　對于循環(huán)彈鏈機構，利用軟件ADAMS建立了機構的仿真模型，通過對彈筒中心

3、位移、銷齒與軌道受力值的分析得出，機構在運動過程中存在著阻力大、彈筒中心上、下躥動的問題。根據(jù)機構的傳動原理得到了單輪傳動模型，通過分析模型中齒輪與銷齒的嚙合情況得到，齒輪齒廓的非漸開線性使得齒輪與銷齒嚙合時產(chǎn)生了垂直于軌道的法向力，從而加大了銷齒的摩擦阻力，使得彈筒中心上、下躥動。本文根據(jù)銷齒傳動的嚙合點方程得到了輪齒的對稱齒廓方程，利用齒廓方程解出了漸開線齒廓在滿足不干涉、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、的取值范圍設計出新的漸開線齒輪，通過與原模型的仿真對比得到，優(yōu)化模型運動受阻情況得到了明顯改善。
　　對于接彈機構，利用ADAMS和AMESim建立機構了的模型，通過接口實現(xiàn)整個機構的運動仿真。通過對彈丸的受力、位移及速度的變化情況得出機構存在著緩沖力不足的問題。利用單變量敏感度分析法對扭簧剛度、液壓缸環(huán)形縫隙值及橡膠塊彈性模量進行敏感度分析，得出環(huán)形縫隙值對彈丸的緩沖作用影響最大。在環(huán)形縫隙值取值范圍內(nèi)利用仿真試驗的方法找到最佳

5、參數(shù)，由得到的最佳參數(shù)對機構進行重建。通過與原模型的仿真對比得出，優(yōu)化后接彈模型對彈丸的緩沖作用增強，降低了彈丸受到的撞擊力。
　　最后，通過實驗檢驗循環(huán)彈鏈機構和接彈機構是否滿足使用要求。對于循環(huán)彈鏈機構，通過測量銷齒經(jīng)過指定位置的時間來判斷機構受阻、彈筒的躥動情況。對原機構與優(yōu)化機構進行對比測試，得出優(yōu)化機構受阻很小，能夠滿足使用要求；由優(yōu)化機構在不同載荷下的測試得出，載荷的變化對優(yōu)化機構的運動性能影響甚微，優(yōu)化機構在不同載荷