超轻型122mm榴弹炮平衡机设计开题报告

PAGE中北大学毕业设计开题报告学生姓名：李宾喜学号：0601044211学院、系：机电工程学院动力机械系专业：武器系统与发射工程设计题目：超轻型122mm榴弹炮平衡机设计指导教师郭张霞讲师2010年3月10日

毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1本课题研究的意义经过现代科技手段在武器装备上的应用，超轻型牵引式火炮通过其独特的设计大大减轻了火炮的重量，但同时对火炮的射程、精度、稳定性以及使用寿命又不产生任何影响。超轻型牵引式火炮相对于自行式火炮进入和撤出战斗较慢、战场暴露征候已不再明显，受反炮兵火力的打击的可能也大大减少。超轻型牵引式火炮可在几分钟内进入和撤出战斗，容易进行长途运输且价格和使用成本比自行式火炮低，由于重量轻，尤其适应山地作战，这对于所有的国家，尤其那些不需要机械化部队的国家来说都非常重要。另外，牵引式火炮采用了计算机化火控系统后可保证首发命中，减少了毁伤目标所需的时间和弹药，鉴于以上原因，为尽量减小轻型化带来的不平衡力矩来保证火炮快速、准确地完成高低和全射界内调炮功能，对平衡机的设计提出了更高的要求。1.2本课题的研究背景二战结束后，武器强调的是武器系统的先进性和杀伤性，战争的着眼点在于进攻和防御。以自行式火炮为例，因其火力强大，机动性能好等特点，导致其车重增加，火炮口径增加，发动机功率增加。随着国际形势的变化以及冷战结束所带来的影响，直接波及各国防务装备的研制、生产和使用。另一方面，由于现代局部战争的突发性因素大大增加。随着世界各国的快速反应部队的诞生，强调机动灵活和快速的装备的呼声越来越高了，为此，超轻型的武器装备正在悄然而生。1.3国内外研究现状英国UFH超轻型火炮的突出特点是部分组构件结合于一体，部分组构件功能复合或多功能，从而使火炮结构简洁、紧凑，利于减轻炮重。它选用液体气压式平衡机筒与制退机筒都装在摇架的套筒内，与摇架结合为一体。摇架的筒式压力容器既是平衡机的一部分，又可作为反后坐装置的一部分。它的平衡机筒、制退机筒与摇架组合的一体化机构既可作炮身滑轨，又可完成后坐制动与复进。UFH炮身管为39倍口径，主要运动方式是车辆牵引或直升机吊运，行军战斗转换时间两分钟。它大量采用钛、铝等轻质合金材料。M777式155毫米轻型牵引榴弹炮在结构设计上采用独特的几何结构。一些部件具有两种功能，甚至具有多种功能例如，摇架的四个管式组件都是按高压容器的要求制造的，因此它既可以作为摇架的一个组成部分，同时又可作为平衡机和反后坐装置的一部分，具有缓冲后坐和控制复进的功能；平衡机选用液体气压式平衡机，减轻了重量。英国777155毫米轮式驮载炮精巧的结构设计也很有特色,不但使火炮结构简洁,紧凑,而且也有利于减轻炮重.比如液体气压式平衡机筒与制退机筒都装在摇架的套筒内,与摇架结合为一体;摇架的筒式压力容器既是平衡机的一部分,又可作为反后坐装置的一部分;在一定程度上为减重作出了贡献。1.4本课题发展前景为例进一步轻型化，将轻型牵引炮，放到轻型卡车地盘上，为“未来战斗”提供一种重量在限定范围内的稳定发射平台，即“轻型机动式火炮系统”。同时，一些国家还考虑将单一的轻型牵引炮发展成为轻型牵引炮系列。此外，这种超轻型火炮将安装全套的先进牵引火炮数字化设备和诸如辅助动力装弹装置、辅助动力高低与方向驱动装置等，使其具有选择性伺服辅助功能，从而使火炮的整体效能得到进一步提高。1.5具体本课题的研究方案火炮设计通常有两种方法来平衡起落部分的重力矩：配重平衡和为例平衡。由于配重平衡会增加全炮的重量所以选择外力平衡，即平衡机平衡，

平衡机的功用是,减轻高低机的工作。根据施加在摇架上的平衡力的作用,平衡机从结构上可分为弹簧式和气压式。弹簧式平衡机结构简单，工作性能不受温度变化影响，便于维修，应用较广，但质量较大，弹簧容易产生疲劳。而气压式平衡机以气体为弹性元件，压缩气体而产生平衡力矩。在设计超轻型122毫米榴弹炮时，气压式平衡机作为首选。另外，为防止因环境温度变化使筒内气压改变而影响平衡性能，我们采用温度调节器与平衡机外筒连通，从而调节气体压力，使平衡机力不致过大或过小。在进行122毫米超轻型榴弹炮设计时,为避免火炮尾部在最大射角时与地面相碰,通常将耳轴布置在起落部分重心的后方,起落部分的重量对耳轴产生重力矩,为克服重力矩对火炮的影响,应设置平衡机,其作用就是提供一个平衡力矩,以平衡起落部分对耳轴的重力矩。首先对火炮的重力矩变化规律进行分析,然后对平衡机设计计算,选定平衡机的基本结构和尺寸,最终得出平衡机的工作过程分析及其优缺点的评价。参考文献：[1]何行，赵俊利.火炮高低平衡机设计[J].科技情报开发与经济，2006，（24）：43-50.[2]张莹，冯伟明.某火箭炮高低平衡机改进设计的探讨[J].华东工学院报，1987，（3）：37-41.[3]张海洋，申超，沈松波等.某链条式弹簧平衡机设计计算[J].火炮发射与控制学报，2009，（1）：51-63.[4]周德魁，王汝鑫，应岩林.舰炮平衡机分析[J].海军工程学院报，1993，（2）：56-63.[5]王书海，陶凤和，阎文.某型火箭炮高低平衡机的设计与分析[C].第一届国际机械工程学术会议议论文集.上海：国际机械工程学会联合会，2000：143.[6]马福球，陈运生，朵英贤.火炮与自动武器[M].北京：北京理工大学出版社，2003：40-52.[7]华恭，尹玲益.炮架设计[M].北京：国防工业出版社，1982：74-83.[8]游首先，丁志洪.火炮与火箭发射装置[M].北京：国防工业出版社，1991：140-145.[9]申正宾.自动武器架座设计[M].北京：国防工业出版社，2008：70-77.[10]曹红松，张亚，高跃飞.兵器概论[M].北京：国防工业出版社，2008：70-73.[11]张相炎，郑建国，杨军荣.火炮设计理论[M].北京：北京理工大学出版社，2005：272-281.[12]张士博.车载天线布局优化.硕士学位论文[D].西安：西安电子科技大学，2009.[13]杨志清.扭转式平衡机的稳健设计研究.博士学位论文[D].南京：南京理工大学，2004.[14]朱庆和.现代舰炮武器系统的体系结构研究[J]。情报指挥控制系统与仿真技术.2000,（11）：1～12.[15]谈乐斌，张相炎，管红根等.火炮概论[M].北京：北京理工大学出版社，2005.431.

毕业设计开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1本课题的研究内容或解决的问题在进行122毫米超轻型榴弹炮平衡机设计时,主要是避免火炮尾部在最大射角时与地面相碰,通常将耳轴布置在起落部分重心的后方,起落部分的重量对耳轴产生重力矩,为克服重力矩对火炮的影响,平衡起落部分对耳轴的重力矩。同时对材料和结构适当改进，使平衡机尽量轻型化。2.2本课题拟采用的研究手段2.1参考已有的122mm榴弹炮气压式平衡机，确定基本结构和基本尺寸。2.2利用Matlab程序编写计算程序，得到大致的结构尺寸。2.3利用计算与仿真优化结构尺寸，得到精确尺寸。2.4利用Pro/E三维绘图工具，绘制气压式平衡机的结构。

毕业设计开题报告指导教师意见：指导教师：年月日所在系审查意见：系主任：年月日

附件：参考文献格式学术期刊作者﹒论文题目﹒期刊名称，出版年份，卷(期)：页次如果作者的人数多于3人，则写前三位作者的名字后面加“等”，作者之间以逗号隔开。例如：[1]李峰，胡征，景苏等.纳米粒子的控制生长和自组装研究进展.无机化学学报，2001,17(3):315~324[2]J.Y.Li,X.L.Chen,H.Li.Fabricationofzincoxidenanorods.JournalofCrystalGrowth,2001,233:5～7学术会议论文集作者﹒论文题目﹒文集编者姓名﹒学术会议文集名称，出版地：出版者，出版年份：页次例如：[3]司宗国，谢去病，王群﹒重子湮没快度关联的研究﹒见赵维勤，高崇寿编﹒第五届高能粒子产生和重离子碰撞理论研讨会文集，北京：中国高等科学技术中心，1996：105图书著者﹒书名﹒版本﹒出版地：出版者，出版年﹒页次如果该书是第一版则可以略去版次。例如：[4]韩其智，孙洪洲﹒群论﹒北京：北京大学出版社，1987﹒101预印本作者﹒论文题目﹒预印本编号（出版年份）例如：[5]XiaofengGuoandJianweiQiu﹒Theleadingpowercorrectionstothestructurefunctions﹒hep—ph/9810548(1998)学位论文作者﹒论文题目﹒学士(或硕士、博士)学位论文.出版地：出版者，出版年份例如：[6]陈异.纳米粒子形貌控制研究.硕士学位论文.北京