毕业设计（论文）-122炮大尾舱炮塔结构及零件设计

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1、目录:1绪论11.1引言11.2本文研究背景11.3本文研究内容22炮塔设计用建模软件及分析基础32.1概述32.2建模软件及分析基础33122mm炮炮塔总体方案分析53.1概述53.2炮塔的作用分类分析53.3炮塔总体设计方案分析64抗弹能力计算分析84.1概述84.2装甲板厚度的计算94.2.1正前方装甲板厚度的计算94.2.2侧面和顶面装甲板厚度计算94.3托架上耳轴孔参数的确定104.3.1托架受力模型简化104.3.2耳轴孔参数确定114.4本章小结115塔体强度计算分析125.1概述125.2分析前处理125.

2、2.1建立三维炮塔模型125.2.2炮塔受力模型简化135.2.2.1约束条件的处理135.2.2.2载荷的施加135.3炮塔静力分析方案14第16页共Ⅱ页5.3.1概述145.3.20°射角时炮塔静态强度分析155.3.360°射角时炮塔静态强度分析195.4本章小结226炮塔结构设计及指挥塔零部件设计236.1大尾舱炮塔的结构设计236.1.1大尾舱炮塔设计的参考原则：236.1.2大尾舱炮塔体装配关系确定方法：236.1.2.1装甲板参数246.1.2.2托架参数246.1.2.3炮塔的内部空间参数256.2指挥塔零

3、部件设计276.2.1指挥塔的设计参考原则276.2.2指挥塔装配关系确定方法276.2.3附属机构的设计296.3本章小结317系统重量设计计算327.1总炮塔的质量特性327.2各零部件质量汇总338本方案结构优缺点分析348.1结构工艺性优缺点分析348.2结构方面优缺点分析359结论36参考文献37致谢38第16页共Ⅱ页1绪论1.1引言自行火炮在射击过程中，底盘及其上的各种结构部件都要经受发射时强大的冲击载荷作用，因此这些结构部件一定要满足强度设计上的要求，绝对不能出现破坏和失效的现象[1]。在火炮射击时，炮塔及其

4、上的附属机构受力状况最为复杂，因此，设计一种重量轻，结构合理的薄壁炮塔对于自行火炮战术技术指标的实现至关重要。目前，先采用三维软件进行设计，再运用有限元分析方法对复杂结构进行分析的技术已经十分成熟，在自行火炮结构部件的设计过程中，基于有限元的研究可以及时、有效地对设计参数进行分析、评价和优化。1.2本文研究背景轮式自行火炮作为当今各国军队一种重要的地面武器装备，它的发展十分迅速，其中炮塔的发展是最重要的一方面。一般的榴弹炮普遍是具有长后坐，较大的后坐阻力，普遍配有炮口制退器，要求的射角也较大，弹丸与药筒分装，弹丸重量较大等

5、特点[2]。因此炮塔在设计过程中必须要考虑到这些因素。此外，为了满足使用的要求，炮塔上除了发射装置外还需要安装一系列其他设备[3]，具体如下：·火控装置：火控计算机，传感器(高低、方向、纵倾、横倾)·操瞄装置：自动，半自动，手动(瞄准装置、高低方向转轮)·随动伺服装置：方向，高低·诸元装置：弹道计算机·定位定向导航设备：GPS,SIGMA·炮位显示装置：炮长，瞄准手，装填手等·弹药舱：弹药架，弹药，引信，底火·炮口测速雷达·通信设备：电台，通话器·观察装置：夜视仪，潜望镜·防护：三防装置，抑爆瓶，12.7mm机枪，装甲防护

6、体，空调·身管固定器第16页共Ⅱ页炮塔在设计过程中必须要满足火炮射击时的各种强度条件，并考虑到上述设备各方面的使用要求，另一方面，保证足够的强度和刚度更不容马虎，因此，合理布置炮塔或选择一个恰当形式的炮塔成为工程技术人员重点要解决的问题。1.3本文研究内容本文主要是先采用Solidworks总体设计大尾舱炮塔，再用Cosmosworks进行炮塔静力强度分析，然后再对设计的参数分析、评价和优化。最终实现对122mm自行火炮的大尾舱炮塔和指挥塔部件的结构设计，并期望设计一种结构合理的大尾舱炮塔。第16页共Ⅱ页2炮塔设计用建模软

7、件及分析基础2.1概述随着CAD，CAE，CAM技术的发展，传统的设计理念正在受到挑战，设计—试验—重新设计，反复循环，不仅浪费材料，还增加了设计成本。相反采用三维CAD软件设计，采用CAE分析强度，采用CAM软件检验装配的合理性，从而加快设计速度。三维软件在虚拟装配方面比传统的Autocad具有先天的优越性，通过简单的三维设计，检验装配体的运动干涉性，Solidworks的Cosmosmotion在这方面具有独特的优势，Cosmosworks在有限元方面比ANSYS软件简单易用，受到普通设计者的欢迎。所以炮塔的设计使用三

8、维软件进行方案设计，但是三维软件在工程图转化方面也有缺点，故在具体设计中使用Autocad补充设计。2.2建模软件及分析基础Solidworks软件是集CAD/CAE/CAM为一体的三维参数化机械产品设计平台。装配的参数化设计方法，使得用户能够数字化地创建和获取三维产品定义。Solidworks软件在用