论文摘要
本文主要进行了某轻型地面武装机器人的火力平台—枪塔系统的总体方案设计及动力学特性的分析和研究。本文通过对某轻型武装地面机器人的火力平台技术指标分析,为了实现其作战任务所需要的高低俯仰转动和水平方向转动,设计了通过电机分别带动两对蜗轮蜗杆传动来实现运动要求,由塔座、托架、摇架等支撑部件组成的枪塔系统总体方案。运用ADAMS软件建立了枪塔系统的虚拟样机模型,分析了所设计的枪塔系统的运动学特性,论证了所建模型的运动可行性。运用ANSYS Workbench软件,计算了枪塔零部件在3组不同材料参数设置的情况下枪塔系统的固有模态及振型,分析了材料性能对枪塔系统振动模态的影响。将枪管按弹性元件处理,通过ADAMS对枪塔系统进行了动力学仿真分析,总结出枪塔系统在瞄准目标、发射枪弹(发射冲量5N·s)和发射火箭弹(对架座冲量5N·s)三种不同状态下的动力学特性。根据枪塔初样机制造后调试过程中出现的蜗轮蜗杆噪声问题,运用齿轮动力学理论对蜗轮蜗杆的噪声进行分析,从理论上讨论了控制和减小噪声应采取的措施。以上研究成果可供某轻型地面武装机器人研制及相关项目作参考。
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摘要Abstract目录1 绪论1.1 课题研究的背景和意义1.2 国内外轻型地面武装机器人武器平台的研究状况1.2.1 国外研制情况1.2.2 国内研制情况1.3 某轻型地面武装机器人研究中待解决的问题1.4 本论文主要研究内容2 枪塔系统的总体方案2.1 总体方案设计2.2 枪塔系统的工作原理3 枪塔系统的运动学分析3.1 枪塔系统三维模型的建立3.2 枪塔系统虚拟样机的建立3.2.1 虚拟样机技术及软件应用简介3.2.2 枪塔模型的重定位及简化3.2.3 枪塔系统三维实体模型导入ADAMS3.2.4 枪塔系统进行布尔运算及定义材料3.2.5 枪塔系统约束的添加3.3 枪塔系统的运动学仿真3.4 本章小结4 枪塔系统的模态分析4.1 计算模态分析的基础理论4.1.1 计算模态分析的理论基础4.1.2 坐标变换和方程解耦4.2 ANSYS Workbench简介4.2.1 ANSYS Workbench功能4.2.2 ANSYS Workbench基本分析步骤4.3 计算枪塔系统模态分析的求解过程4.3.1 建立枪塔系统的几何模型4.3.2 设置枪塔模型各个零件的材质属性4.3.3 枪塔的ANSYS Workbench模型的建立4.3.4 枪塔网格划分的设置4.3.5 添加枪塔的约束和模态分析阶数的设定4.3.6 枪塔模态分析计算求解4.4 枪塔模态分析结果分析4.4.1 三组不同材料参数下枪塔固有频率的比较分析4.4.2 6阶典型振型图分析4.4.3 枪塔系统模态分析的意义4.5 本章小结5 枪塔系统的动力学分析5.1 枪塔多刚体动力学仿真模型的建立5.1.1 基本假设5.1.2 刚体和自由度确定5.1.3 ADAMS动力学仿真模型的完善5.2 动力学仿真及分析5.2.1 瞄准过程5.2.2 发射枪弹状态5.2.3 发射火箭弹状态5.3 本章小结6 蜗轮蜗杆传动的噪声分析6.1 蜗轮蜗杆传动动力学模型及分析6.2 对噪声控制的建议7 结束语7.1 本文工作总结7.2 展望致谢参考文献附录
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