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轮式122自行榴弹炮铝合金摇架结构设计毕业论文.doc

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轮式122自行榴弹炮铝合金摇架结构设计毕业论文.doc

中北大学2005届毕业设计说明书第1页共37页1前言1.1榴弹炮概述1.1.1榴弹炮的介绍榴弹炮是一种身管较短,弹道比较弯曲,适合于打击隐蔽目标和面目标的中程火炮。榴弹炮口径较大,杀伤威力大,并可打击山背后的目标。最早的榴弹炮时起源于15世纪意大利、德国的一种炮管较短、射角较大、弹道弯曲、发射石霰弹的滑膛炮。榴弹炮按机动方式可分为牵引式和自行式两种。1.1.2自行榴弹炮的介绍自行榴弹炮是同车辆底盘构成一体、靠自身动力运行的榴弹炮。它越野性能好,进出阵地快,多数有装甲防护,战场作战力强,便于和装甲兵、摩托化步兵协同作战。自行榴弹炮出现于第一次世界大战期间。第二次世界大战时得到迅速发展。二战后,一些国家把它列为发展重点,成为现代炮兵发展的主要方向。自行式榴弹炮主要有前苏联的74式122毫米自行榴弹炮,美国M109A2式155毫米自行榴弹炮,英国As90式155毫米自行榴弹炮,法国F1式155毫米自行榴弹炮,日本75式155毫米自行榴弹炮,美国Mli0A2式203毫米自行榴弹炮等。1.1.3我国自行榴弹炮的发展我国研制自行榴弹炮始于20世纪60年代后期。目前我军装备的自行榴弹炮主要有122毫米榴弹炮、152毫米加榴炮和152毫米榴弹炮。122毫米履带式自行榴弹炮是我军现役的中等口径自行火力压制武器。我军一共装备了3代122毫米自行榴弹炮,另外还研制出一种122毫米轮式自行榴弹炮。1970年,我军研制出70式122毫米履带式自行榴弹炮。经过实弹射击检验,火炮精度良好、转移速度快、反应时间短,但防护性较差。1980年研制出的70-1式122毫米自行榴弹炮是我军第一代122毫米履带式自行榴弹炮。20世纪80年代中期研制出的85式122毫米自行榴弹炮,是我军第二代122毫米履带式自行榴弹炮。20世纪80年代末,我军又研制出89式122毫米自行榴弹炮,成为我军装备的第三代122毫米履带式自行榴弹炮。与前两代122毫米自行榴弹炮相比,89式自行榴弹炮的火力更强、射程更远、性能更先进。80年代,随着现代化战争的发展,高机动性、强大火力、以及较好防护的轮式步兵战车,已经提到议事进程上了。随着WZ551轮式装甲车的研制成功,我国轮式装甲车开中北大学2005届毕业设计说明书第2页共37页始大规模的发展。最近我国又在WZ551的基础上,开发研制了一种88轮式装甲车通用地盘。122mm自行榴弹炮就是在此基础上研制成功的。122mm自行榴弹炮战斗全重为24吨,主要武器是一门122mm榴弹炮,辅助武器为一挺12.7mm高平两用机枪,带弹480发。成员为五人。车长7.8米,宽为3米,高为1.5米。动力舱为前布置,战斗舱在中后部,可实现两侧极及尾部开门,方便供弹及人员进出,有利于整车的重力平衡,及改善水上浮态。作为压制性火力支援车辆,122毫米轮式自行榴弹炮具有射程远、精度高、威力大等特点。它可发射杀爆弹最大射程为18千米和远程杀爆弹最大射程为22千米,最小射程为5.5千米最大射速6~8发/分钟高低射界3~70度,可360度射击。该自行火炮装有简易火控系统和数字式瞄准装置采取半自动任意角装填方式有电击发射和人工发射两种发射方式。该自行火炮具有良好的防护性能,正面1000米可防25毫米穿甲弹,侧面100米可防7.62毫米穿甲弹。图1.11.1.4自行榴弹炮的发展趋势未来自行榴弹炮的发展趋势(1)是为了提高自榴弹炮的机动性能,发展趋势是采中北大学2005届毕业设计说明书第3页共37页用轮式底盘(2)是自行榴弹的自动化程度越来越高,未来的自行榴弹炮全部采完全自动化弹药处理装填系统和完全自动化、数字化火控系统,能够做到自动接收射击任务,自动导航和自动定向定位,并不断监控和提供最新的目标位置自动计算出精确的射击诸元自动选择击毁目标所需的用弹量,以及最佳的弹种与引信组合控制自动装填与处理弹药自动瞄准与射击,甚至可以实施火炮的摇控射击(3)三是自行榴弹炮将向射程更远、射速更快的方向发展(4)是多功能自行榴弹炮的研制,多功能自行榴弹炮可以完成坦炮和榴弹炮的双重工作,这种火炮配用模块式装药系统,可以发射多种炮弹(5)是可变药室榴弹炮的出现,最大特点是有创新意义的可变药室,火炮可根据发射药量的多少自动增减药室的空间,以使火炮达到不同射程的要求。2轮式122自行榴弹炮铝合金摇架结构设计2.1摇架的结构设计2.1.1摇架毛坯的选择根据制造摇架本体所用的毛坯不同,可分为铸造摇架、冲压铆接摇架和冲压焊接摇架三种。铸造摇架的优点是在摇架上各种复杂的型面都能在毛坯上铸造出来,但要求壁厚不能太薄,否则铸造很困难,因此铸造摇架的重量很重。如果将薄壁改为冲压,然后与摇架其余部分铆接在一起,这就是冲压铆接摇架,它克服了铸造摇架的缺点,减轻了重量,而且能够满足较复杂结构的要求。随着焊接技术的不断发展,铆接逐渐被焊接代替,这不仅提高了劳动效率,而且进一步减轻了摇架的重量。对于铸造摇架,也可将其分成几部分单独铸造出来而后铆接在一起,从而改善铸造工艺性,当然,冲压铆接摇架并不是把所有的部位均用薄壁冲压,对于复杂的结构,刚度及强度要求较高的部位,一般采用铸造件,然后与薄壁本体焊接在一起。2.1.2摇架结构的选择摇架的作用是支撑住后坐部分并未炮身的后坐与复进提供导轨。为炮身的俯仰提供枢轴,与某些部件、构件连接提供支点或连接点,射击时将载荷传给其他的架体。摇架与炮身、反后坐装置和其他有关机构共同组成起落部分,绕耳轴做回转运动。它的结构形式很多,有槽型摇架、筒型摇架、混合型摇架。究竟选择那一种摇架最好,脱离了摇架与其它部件的配合关系是无法确定的。条件不同,各种摇架的优缺点所占的主次地位就会变化,因此必须做具体分析。如表21所中北大学2005届毕业设计说明书第4页共37页示。表2.1摇架性能比较槽型摇架筒形摇架混合摇架1外廓尺寸大,质量大外廓紧凑,质量较小外廓紧凑,质量较小2有长导轨,加工工艺性差工艺性较好一般3射击时受力大,刚度较差,滑轨易变性强度计刚度较好复进筒承载,改善了本体受力4可抗弹丸回转力矩不能抗弹丸回转力矩,需设定向栓可抗回转力矩5槽中可容纳反后坐装置并起防护作用,便于安装变后坐机构等不能容纳反后坐装置,但有利于降低火线高可部分容纳反后坐装置6炮身散热较快炮身散热条件差,需设油箱润滑炮身炮身散热较快7维护保养不难射击时,摇架内易吸尘土维护保养较易对于射速较低的地面炮,采用筒型摇架优点较多,导向部加工方便,长度尺寸小,便于降低火线高,重量轻。但散热性差,射击时易吸灰尘。对于坦克炮、自行榴弹炮及其它塔式火炮,为了便于密封,采用筒型摇架较为合适,故轮式122mm自行榴弹炮摇架选用筒型摇架,如图2.1所示。图2.1

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