超大拉力平衡机设计与优化

发布时间：2024-03-01 04:57

　　本文根据所给定的指标与现有的工程设计经验,提出了超大拉力的平衡机总体方案,建立相应的平衡机模型,对平衡机的各个部件展开详细的分析。由于初始方案的不平衡力矩较大,故在原有的方案上引入补偿筒来对平衡机进行优化,再通过优化平衡机的各项主要参数,得到了较为理想的平衡机设计方案。考虑到需要在电磁炮的全部射角范围内实现平衡机提供的力矩和起落部分的重力矩相等,即要实现电磁炮的完全平衡。通过理论分析,在变作用力的大小和力臂的大小来改变力矩的指导思想下,调整凸轮和气压筒的参数来实现平衡机的完全平衡技术。使用MATLAB软件编写计算程序,来得到凸轮的半径尺寸、轮廓曲线。在确定凸轮的结构尺寸后,给定气压筒的初始压力,就可以得到气压筒的不同长度,通过对气压筒不同的初始压力和长度进行分析,最后得到最佳的气压筒初始压力和长度。对于气压筒的气压降低较快,采用平行布置的补偿筒来解决。本文中电磁炮的不平衡力矩很大,其对平衡机的各个部件的形变量不容忽视。通过Ansys软件对平衡机各个部件的变形量进行计算,得到平衡机的整体形变量。然后分析整体变形量对平衡机气压筒的气室压力和凸轮半径的影响,确保平衡机在大不平衡力矩的作用下仍...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.4平衡机总体三维图

7-活塞杆8-平衡机筒9-活塞图2.3平衡机筒内部结构图图2.3是平衡机筒内部结构图，左边腔室充满了高压气体。当电磁炮开始俯仰时，整个重力矩开始减小，从而使活塞杆向左右移动。平衡机筒内的高压气体的容积也随之发生变化，由于高压气体的量是一定的，由气体状态方程可以得到气体....

图2.5平衡机内部结构图

图2.5平衡机内部结构图平衡机的三维模型图与剖视图如上图2.4与2.5。2.4本章小结本章主要讨论了几种不同类型的平衡机，并阐述了不同类型平衡机的优缺点。同时又分析了电磁炮的结构特点，总结出了电磁炮具有起落部分质量大，不平衡力矩较大，俯仰角变化较大等特点。根据电磁炮具....

图3.2不同俯仰角下电磁炮重力矩的变化曲线

15图3.2不同俯仰角下电磁炮重力矩的变化曲线由图3.2可以看出，在电磁炮发射过程中，由于电磁炮发射距离的远近不同，因调整的俯仰角也不同时，整个电磁炮起落部分的重力矩随着俯仰角也在不断的变化，变化曲线为一段余弦函数变化曲线。当电磁炮的高低射角增加时，重力产生的扭矩不变。因....

图3.6平衡机需要提供力与高低角的关系

中北大学学位论文gpMM通过联立上述方程，平衡机需要提供的力cosgpMLFR式(3.3)中，R为未知量，因此暂时取定值为1500mm，在后续的设计研究过平衡机进行一定的优化。将已知的参数带入方程中，即可计算得到在完全平衡时，平衡机所提供的力变化关系曲线。计算结....

本文编号：3915455