自動彈倉回轉選彈動力學仿真及優化

魏繼卿，許耀峰，劉小蒙，解鳳娟，魯玉祥

（西北機電工程研究所，陜西 咸陽 712099）

現代大口徑壓制火炮為增大威力、減輕乘員工作強度和提高戰場生存能力［1］，多配備彈藥自動裝填系統，其中自動彈倉用于裝卸、貯存和選擇彈丸，并將其傳遞到彈協調器上［2］。某大口徑火炮采用結構緊湊、傳動效率高的鏈式回轉彈倉，其鏈輪只有4個齒，彈筒鏈運動的多邊形效應比較顯著［3］，導致彈倉運行不平穩，且滾輪在與鏈輪、導軌接觸時存在沖擊，對結構產生較大的作用力，造成能量的損耗。筆者采用RecurDyn軟件對自動彈倉的回轉選彈運動進行仿真分析，并探討減小沖擊的方法的可行性。

1 彈倉建模

1.1 幾何建模

RecurDyn的幾何建模功能較弱，并不適合復雜模型的構建，因此在UG 中建立自動彈倉的三維模型。建立動力學模型時，忽略一些不影響結構運動的細小特征，簡化后的幾何模型如圖1所示。彈倉由主動鏈輪、從動鏈輪、導軌、貯彈筒、彈丸、滾輪和銷軸等組成。彈丸在貯彈筒內有很好的固定，故將彈丸與貯彈筒也合并在一起［4］。貯彈筒之間通過銷軸連接成彈筒鏈，滾輪套在銷軸上，并與鏈輪、導軌接觸。

1.2 動力學建模

幾何建模完成后，輸入各零件的質量、質心、轉動慣量等屬性。設置重力加速度方向為－y，大小為9.86m／s2。

根據各零部件的裝配和運動關系，建立必要的約束關系：彈架（導軌）與大地以固定副連接；主從動鏈輪與大地均以轉動副連接；貯彈筒與銷軸、銷軸與滾輪均以轉動副連接；鏈輪與滾輪以實體接觸連接；……