工业设计机械基础课程设计

工业设计机械基础课程设计中国传统弩机设计专 业 工业设计 年 级 0902 姓 名 姜伟 学 号 09430224 指导教师 于东临 - 18 -目 录目 录II第一章 中国传统弩机的介绍- 1 -弩机的外观- 1 -1.1弩的历史和组成- 1 -（1）弩机的历史- 1 -（2）弩的组成- 4 -1.2弩机的内部结构及组成.- 4 -第二章 中国传统弩机的结构原理分析-9 -2.1 整体结构- 9 -2.2结构及工作原理- 10 -第三章 弩机的装配与锻造- 11 -3.1弩的选材- 11 -3.2弩的制作- 11 -3. 3装配- 13 -第四章 现代弩的变迁-14 -4.1不同时代的各种弩弓- 14 -4.2弩在历史上的作用- 17 -4.3弩在的现代的作用- 17 -参考文献- 18 -第一章 中国古代弩机的介绍弩机的外观及简介弩，也叫窝弓，现代也称为十字弓（来自英语的Crossbow），一般为步兵单兵射击兵器。它是一种装有臂的弓，主要由弩臂、弩弓、弓弦和弩机等部分组成。因不需要在拉弦时同时瞄准，所以对使用者的要求也比较低，装填时间比弓长很多，但是一般来说它比弓的射程更远、杀伤力更强，而且命中率更高，在古代是一种大威力的远距离杀伤武器。强弩的射程可达六百米，床弩的射程更达一千多米。按张弦的方法不同，可分为臂张、蹶张和腰张等，欧洲人更是使用各种拉弦器来上弦。例如 拉杆式弩、推杆式弩 还有滑轮弩1.1弩的历史和组成（1）弩机的历史 弩机作为中国古代工程技术的发明之一，在公元前就成为我国军事中的重要武器，直至1100年才传入欧洲。据传，是战国时期楚国的琴氏“横弓着臂，施机设枢”发明了弩(春秋时期，地处南方的楚国在扩展疆土的时候，不可避免地与当时的少数民族部落发生冲突，从中受到启发，学到弩的制造方法也是自然的。弩发明后，不断得到改进，主要体现在弓力的不断加强和弩机的改进上。据记载，当时一张弩质量为369kg，最大射程可达800m。这样的弩单靠人两臂的力量当然是拉不开的，必须由 弩机力士以坐姿用两条腿两只手合力张弩(踏张)或利用机械的力量。 弩上最重要的青铜组件。出现于战国，盛行于秦汉，是古代远射兵器中最早的青铜机械装置。包括外框部分的”郭”，钩住和放开弓弦的“牙”，作为扳机的”悬刀”及瞄准的“望山”。用这种弩射出的箭更准确，更具穿透力。 到了战国时期，攻守双方已经开始使用一种更大的弩。例如墨子备高临中的“连弩之车”，所用之箭长1.9m，尾部有绳，在射出之后可以卷回再用。对于当时以步兵和车兵为主构成的难以横向移动的大型方阵来说,弩具有很强的杀伤力与威慑力,所以为当时兵家所重。如公元前260年发生的秦赵长平之战中,秦军的强弓硬弩发挥了巨大作用，最终将赵国主将赵括射成“刺猬”，取得了这场夺天下之战 弩机的胜利。 唐朝是中国封建王朝的鼎盛时期。它的版图扩展到了前所未有的程度，北达西伯利亚，西接帕米尔高原，南到南洋诸岛。这自然和唐代军队的战斗力有着不可分割的关系。唐军以轻型步兵和骑兵为主，讲求机动性，弓弩作为主要射远兵器装备了唐朝大部分军队。据太白阴经所载，唐代军队一军人数为12 500人，装备弓12 500张(附弦37 500条，箭3 750 000支)，弩2 500张(附弦7 500条，箭250 000支)，装备比率各占100%和20%。弓和弩的装备有重叠，有的士兵既配弓又配弩。唐军装备的弓分为长弓、角弓、稍弓和格弓4种，长弓步兵用，角弓装备骑兵，稍弓和格弓为皇朝禁军或狩猎所用。弩有臂张弩、角弓弩、木车弩、大木车弩、竹竿弩、大竹竿弩和伏远弩7种。臂张弩和角弓弩属于轻弩，装备单兵使用，其余的都属重弩，如大木车弩，需用绞车张之，箭的尾羽是铁制成的，箭出时“声如雷吼”。另外还有一种车弩也是设在绞车上，一次能同时发射7只箭，可射七百步，所中城垒，无不摧毁。这些重弩由于过于笨重，发射速度又慢，不适于野战，所以一般只用于攻守城战斗。弓在唐时不是管制兵器，而弩绝对禁止民间持有，以防止农民起义军用其对抗朝廷（2）弩的组成弩由弓和弩臂、弩机三个部分构成：弓横装于弩臂前端，弩机安装于弩臂后部。弩臂用以承弓、撑弦，并供使用者托持；弩机用以扣弦、发射。使用时，将弦张开以弩机扣住，把箭置于弩臂上的矢道内，瞄准目标，而后扳动弩机，弓弦回弹，箭即射出。 弩机弩箭有方头的（方镞箭）、角锥头的、梯形的等，有的带倒钩。西方学者认为中国战国时期的弩机可以和近代的来复枪相媲美，是古代工程技术的杰出成就之一1.2弩机的内部结构弩机装置 零件图钩心望山、牙第二章 中国古代弩机的结构原理分析2.1 整体结构图2-1弩机整体结构2.2结构及工作原理弩机铜郭内的机件有望山（瞄准器）、悬刀（扳机）、钩心和两个将各部件组合成为整体的键。张弦装箭时，手拉望山，牙上升，钩心被带起，其下齿卡住悬刀刻口，这样，就可以用牙扣住弓弦，将箭置于弩臂上方的箭槽内，使箭栝顶在两牙之间的弦上，通过望山瞄准目标往后扳动悬刀，牙下缩，箭即随弦的回弹而射出 （图2-2弩机结构原理示意图）。二）弓臂的制作扁担即为弓臂，选用黄杨木去皮，长度100厘米左右，置于暗处阴干，半干时将其折弯，将其两端固定在中间打入楔形木块，使其弯曲，再经一周阴干即可第三章 弩的装配与制造3.1弩的选材 （1）弩机的选材:因为弩机各部位受力情况不一样，例如上箭时望山受到很大的拉力，所以强度要求较大，悬刀刻口处和钩心处易磨损，所以需要根据身边实际情况，酌情选材(2)弩臂的选材:为携带方便，减轻弩的重量，所以选用木质，有需要有一定的 强度而且不易变形所以选择干的 木 (3)弩弓的选择:需要有较大的弹性，而且不易潮湿变形，所以选择 黄杨木(4)弓弦的选择:弩的弓一般选用青麻，双手编麻绳. 绳的横截面基本上呈圆形当麻绳编到接近一半长度时,按同样的方法重新从扁担的另一端再编麻绳.这样当两根绳的长度相当时，再把它固定 在弩弓上。3.2弩的制造（1）建模具，先逐个锻造弩机各零件，名进行检查（2）选择事宜弩身材料，制作弩臂外形（3）挑选适合自身的材料制作弩弓，弹性过大，拉伸力量超过自身臂力，就没有办法完成射击，弹性过小达不到理想制作要求也不可以（4）当弩绳做好后,检查一下整体情况.然后进行调试.先上弩绳.由于弩的力量较大, 单凭双手一般不能拉上绳,要用脚蹬住弩弓的中部,双手用力拉绳到扳机上的绳槽.上好绳后,如果看到绳的中间部位偏移了,则说明弩弓两端的力量不一致.绳向哪边移动,哪边的力量就大.解下绳子,用柴刀进一步调整弩弓的形状,可用刀在扁担相应的地方再削薄一些.可以反复试验上绳后的效果.还要用箭试射.如射出的箭向某一水平方向偏,说明弩弓还是不对称.偏向哪一边,就说明其对边扁担的力量过大,再用柴刀修整一下扁担.可通过多次试射来调整弩弓，直至达到满意的程度. 1米长的扁担大约有80斤的力; 1.4米约有120斤的力;1.6米约有160斤的力.上绳时,拉绳越靠近扳机时所需力量增加得越快.比如,拉半绳时,可能不足30斤;再拉1/4绳时,可能只有50斤;拉满绳时,力量大约有80斤. 进一步用箭试射,来确定箭槽的深度及长度是否达到了理想状况.箭槽深度稍小于箭杆的半径,箭射出时比较流畅.师傅们根据试射的情况,来进一步确定箭槽末端距扳机的距离. 3.3装配（1）把望山、钩心、悬刀逐个组装到机身上，并用键固定（2）弩机各部件安装呢后进行调试，确保各部位安装正确、到位，发现问题及时处理（3）装配时对易磨损部位如键与望山 、悬刀之间涂抹润滑油，以延长使用寿命（4）装配完成后进行射击调试，调整望山与机身的位置使其在一直线上 ，并调适弦和弩弓 第四章 现代弩机的变迁中国古代弩 ，在公元前便在中国的战争中出现一直到明朝，因为火药的广泛应用逐渐淡出人们的视线拉杆式弩机 欧洲中世纪常见的弓弩类型推杆式弩机现代十字弓3.2努在历史上的作用若说古中国拥有的领先世界的武器，弩一定是其中之一，秦朝就有板机和三点一线瞄准器，三国有诸葛弩，到后来诸葛弩还被改进成有配半自动装弹器的重弩，按理来说这些在火药物器威风战场之前都是大杀器，而且中国不像西方那样禁弩，例如在长平之战秦军弩的优势是他们取得了战役的胜利3.3弩的现代作用随着现代新科技、新工艺、新材料的使用大幅度的减轻了弩的重量提高了弩的强度使现代弩有更远的射程，先进的瞄准系统使得弩又有了更精确的命中率；还有它自身发射箭镞时不会像枪械一样产生很大的后坐力影响射击精度；再看他的箭镞其重量是7.62MM弹头重量的数倍！弹丸