新型無鏈供彈系統(tǒng)設(shè)計

新型無鏈供彈系統(tǒng)設(shè)計——撥彈機(jī)構(gòu)設(shè)計任務(wù)要求新型無鏈供彈系統(tǒng)設(shè)計為科研課題的一個組成部分，研究特殊要求和特殊條件下的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。要求滿足：射速4000發(fā)/分，彈重0.87k/g,彈長280mm，彈徑40mm,攜彈量300發(fā)。主要研究內(nèi)容包括：1）無鏈供彈系統(tǒng)的撥彈機(jī)構(gòu)功能分析及總體設(shè)計；2）撥彈機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計；3）撥彈機(jī)構(gòu)性能分析；設(shè)計過程（1）撥彈機(jī)構(gòu)的功能分析本課題研究的無鏈供彈系統(tǒng)的供彈速度為4000發(fā)/分。為了實現(xiàn)該供彈速度，供彈系統(tǒng)必須滿足高供彈率，高可靠性。無鏈供彈系統(tǒng)的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是在固定部位至旋回部位和旋回部位至俯仰部位的兩個接口的設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計的一個關(guān)鍵部分和難點所在，為了簡化結(jié)構(gòu)，避開接口的難題，本供彈系統(tǒng)設(shè)計成為供彈系統(tǒng)隨火炮一起旋回運(yùn)動，這樣就能夠省去了一個運(yùn)動接口的問題。在設(shè)計撥彈機(jī)構(gòu)的過程中，涉及到的主要是旋回部位和俯仰部位的接口問題，為了簡化結(jié)構(gòu)，可以采取撥彈機(jī)構(gòu)隨著炮管一起做旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動的結(jié)構(gòu)方案，即撥彈機(jī)構(gòu)和炮身固定在一起運(yùn)動。（2）撥彈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成無鏈供彈系統(tǒng)主要有以下幾部分組成：撥彈機(jī)構(gòu)，傳送帶，揚(yáng)彈機(jī)構(gòu)以及動力傳動系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的工作流程有以下幾步：首先，揚(yáng)彈機(jī)從彈箱中將炮彈一發(fā)一發(fā)的取出，然后，將炮彈準(zhǔn)確的放在傳送帶上，傳送帶將炮彈送到撥彈轉(zhuǎn)輪中，最后，撥彈轉(zhuǎn)輪將炮彈輸送到炮膛中。在整個系統(tǒng)中，實現(xiàn)各個部分的相互協(xié)調(diào)配合是系統(tǒng)設(shè)計的一個重要方面，以保證供彈系統(tǒng)的正常有效的運(yùn)行。在整個撥彈系統(tǒng)中，存在著比較多的動力軸，為了使得系統(tǒng)能夠正確有效的實現(xiàn)供彈，就必須考慮各根軸之間的配合。為了提高撥彈系統(tǒng)的可靠性，現(xiàn)采取統(tǒng)一動力源的思想進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)上述介紹和統(tǒng)一動力源的思想，在整個撥彈系統(tǒng)中所有的動力均出自一個動力源——液壓馬達(dá)。撥彈系統(tǒng)的總體布局如圖1所示：圖1撥彈機(jī)構(gòu)傳動及布局示意圖回軸浜釉g夜郵輪后送帝的悔歸躺承m囪馳￡圖1撥彈機(jī)構(gòu)傳動及布局示意圖回軸浜釉g夜郵輪后送帝的悔歸躺承m囪馳￡0軸承3[21前壓馬詼百音器2除2后送帶的蚌珀W軸承L以一軸L2尸陷聯(lián)軸器齒輪口撥彈系統(tǒng)的原理圖如圖2所示。工作過程如下：傳送帶從揚(yáng)彈機(jī)構(gòu)中獲取炮彈，經(jīng)過傳送帶送到撥彈轉(zhuǎn)輪中，炮彈在撥彈轉(zhuǎn)輪的作用下沿著導(dǎo)引板運(yùn)動到炮閂中。炮彈撥彈轉(zhuǎn)輪導(dǎo)引板圖2炮彈撥彈轉(zhuǎn)輪導(dǎo)引板圖2撥彈系統(tǒng)的工作原理圖傳送帶(3)撥彈系統(tǒng)三維建模與分析撥彈系統(tǒng)主要是采用Pro/ENGINEER進(jìn)行三維建模,系統(tǒng)的主要的零件的三維圖如下圖所示：

圖3導(dǎo)引板圖4齒輪軸■圖5同步帶帶輪圖6傳送帶圖7撥彈系統(tǒng)的整體裝配圖（4）傳送帶的設(shè)計同步帶傳動是綜合了帶傳動，鏈傳動和齒輪傳動的優(yōu)點的新型帶傳動。由于帶的工作面呈齒形，與帶輪的齒槽作嚙合傳動，并由帶的抗拉層承受負(fù)載，以保持帶的節(jié)線長度不變，故帶與輪之間沒有相對滑動。從而使主，從動輪間能作無滑差的同步傳動。同步帶主要有兩種型式：圓弧齒形同步帶和梯形齒形同步帶，基本結(jié)構(gòu)如圖8所示：圓孤非齒帶?。┨菪锡X帶圖8同步帶的基本結(jié)構(gòu)傳送帶的三維結(jié)構(gòu)如圖9所示。圖圖11帶輪的三維立體圖圖9傳動帶的三維圖帶輪的結(jié)構(gòu)如圖10所示。三維模型如圖11所示。己日日??圖10帶輪的尺寸結(jié)構(gòu)圖圖圖14軸n的應(yīng)力圖撥彈轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)圖如圖12所示。圖12撥彈輪的三維立體圖（5）傳動軸的校核在整個撥彈系統(tǒng)中有4根軸，現(xiàn)選取撥彈軸軸H進(jìn)行ANSYS分析校核。分析得結(jié)果如下：圖13軸n的變形位移圖（6）接口處理整個供撣系統(tǒng)是由撥彈機(jī)構(gòu)，傳送帶和揚(yáng)彈機(jī)構(gòu)3部分組成的，因此就存在著系統(tǒng)中各個部分的接口的問題?，F(xiàn)提出以下兩種方案進(jìn)行討論：撥彈系統(tǒng)部分軟導(dǎo)引部分圖15接口方案1原理圖方案2的結(jié)構(gòu)原理圖如圖16所示，主要是采用一塊沒有動力的過渡導(dǎo)引板來實現(xiàn)兩個傳動帶上的炮彈的轉(zhuǎn)接。導(dǎo)磯板圖16接口方案