外能源双管联动自动机结构设计与动力学仿真

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1、外能源双管联动自动机结构设计与动力学仿真摘要双管联动自动机在世界范围内是非常著名的自动机，其质量轻、射速高、结构紧凑、方便安装、炮口动能与质量之比大而受到各国的青睐，在中国、俄罗斯、美国、南非得到了广泛的应用。本文以23mm外能源双管联动发射火炮为设计对象，其自动机各个部件的运动都是在电机带动下完成的。依据火炮的结构特点以及零部件的运动关系，编写自动机循环图。使用了在机械中常用的曲柄滑块机构，使电机连续回转运动转变为机构的往复运动。重点确定了加速机构中凸轮曲线槽的轮廓曲线，详细设计了系统减速机构中齿轮的结构参数。运用经典内弹道学基本理论为基础，建立了双管联动火炮内弹道时期的膛内压力

2、数学模型，运用MATLAB软件编写了计算程序，得到了发射过程中炮膛内压力变化的曲线。利用实体建模软件UG构建了火炮的三维实体模型，并应用ADAMS与UG的接口模块将模型顺利导入到ADAMS中。通过对零件属性、运动约束、载荷等方面进行定义，建立了该外能源火炮的虚拟样机模型，经过仿真计算得出了系统中各运动诸元的运动规律，之后对火炮缓冲装置进行了变参数分析，分析了在不同射速条件下火炮后坐运动的规律。通过槽轮系统和离合器系统的配合，解决了火炮停止射击时不能清膛的问题。根据系统需要，计算出选择的离合器参数。从除链阻力、拨弹阻力、抽壳阻力三方面估算出这三种阻力消耗的电机功率，并且计算出所需电机

3、的总功率。本文研究自动机得出的计算结果和仿真数据，为今后该原理自动机的进一步研究和改进设计提供了一定的参考价值和理论指导。关键词：自动武器；双管联动；虚拟样机；动力学仿真TheStructuralDesignandDynamicSimulationofExternalDriveTwin-barrelAutomaticGunChenHuiWangHuiyuanAbstractThetwinbarreledlinkedautomaticmechanismisveryfamousintheworld.Withitslightweight，highfiringrate，compact,ea

4、sytoinstall,muzzlekineticenergyandthemassratiooflargeandfavoredcountries,particularlyinChina,Russia,theUnitedStates,SouthAfricahasbeenwidelyapplied.Thispapertakes23mmexternaldrivetwin-barrelautomaticmechanismastheresearchobject,theautomatonofeachpartmovementareperformedunderthedrivingofthemoto

5、r.Accordingtothecharacteristicoftheconfigurationandmovementconnectionofdifferentpasts,writingtheautomatoncyclediagram.Usetheslidercrankmechanismandmechanicalintheclassic,themotorcontinuousrotarymotionintoreciprocatingmechanism.Focusedonidentifyingtheprofilecurveoftheaccelerationmechanismcamgro

6、ove，anddesignofthesystemstructureparametersofreducergearindetail.Baseontheclassicalinteriorballistics,amathematicsmodeloftheinteriorballisticsisestablished，thenwegetthevariationofpressurechamberbycalculatingprogramwrittenbyMATLABlanguage.Thethree-dimensionalmodelsofthemachinegunisbuiltintheCAD

7、softwareUG,andsuccessfullyimportedtoADAMSsoftwarethroughthespecialinterface.Throughthedefinitionofpartattributemotionconstraintsworkloadandsoon,thevirtualsampleofcertaintypeofnewautomaticweaponisestablished,themotionlawofeachmovementoft