长节距少齿链式弹仓的动力学计算与分析(5)

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其次，运用MATLAB编写计算程序，接下来利用四阶龙格库塔法对模型进行求解，得出链式弹仓的运动规律。

最后，分析研究弹仓的动力学特性。

2 长节距少齿链式弹仓的运动分析

2．1 链式弹仓的简介以及工作原理

2.1.1 链式弹仓简介

自动化弹仓负责放置各种不同长度的弹丸，能够根据射击指令，自动选取适当的弹种，经由自动化弹仓内安装的推弹器的作用将弹丸安全地传送到协调器的托弹装置上。自动化弹仓可以布置在炮塔内，也可以布置在自行榴弹炮的底盘上。弹仓由弹架本体、回转弹链、减速箱、主动组合链轮、从动组合链轮、弹架前桥、推弹器、弹筒位置测量装置等主要部件组成。自动化弹仓可以实现弹丸的自动装载、卸载、贮存、选择以及将弹丸传递到相应的弹药协调器上。

在战斗中，弹药自动化装填系统应能提高爆发射速和持续射速，从而大大缩短战斗过程中的反应时间，减轻操作人员的工作强度，提高战斗效率，从而提高武器的战斗力和生存能力。

这就使得系统要具有较高的可靠性和可文修性，结构简单，整个弹、药供输过程可控且安全。且能够携带较多数量的弹丸，达到较快的速度；具有优化的弹药供输路径，弹药有弹仓、药仓到入膛的中间环节少，并且需要具有较强的抗振动和冲击能力，采用模块化设计技术进行设计[7-9]。

在155mm口径自行火炮的弹药自动装填系统中，德国、美国、俄国和英国等发达国家普遍采用了链式传动的自动化弹仓。

目前，某自行火炮的弹仓采用了长节距少齿链式传动机构，为了减小弹仓在自行火炮中的占有率，即提高空间利用率。在长节距链式弹仓设计时往往将链轮齿数设计的很少，通常小于6个齿数，这样链式弹仓在运行的时候就会产生很大的多边形效应，这对于链轮传动过程中会造成很大的冲击和振动，影响使用寿命和效果。

国外也有部分坦克和自行火炮采用了长节距链式弹仓，图(2-1)是俄罗斯的2S19中采用的长节距链式弹仓，它分为上下两层结构，采用了卧式结构。图(2-2）美国的非直瞄火炮，它采用的是立式的长节距链式弹仓结构，这种结构方便了装填机构的抓弹。

图 2-1 俄罗斯2S19

图 2-2 美国NLOS

2.2.2链式弹仓的工作原理

本次研究的链式弹仓是一种长节距少齿链式弹仓，参照德国链传动标准设计[10-12]。如下图所示。

图2-3 长节距滚子链轮

——最大滚子直径；r——分度圆半径；——齿顶圆半径；——齿根圆半径；

——滚子定位圆弧半径；——齿廓圆弧半径；k——弦齿高；z——链轮齿数；

t——分度角；x——齿沟角

图2-4 长节距链轮轮廓

图2～5表示了本次研究的自动化弹仓的工作原理，自动化弹仓采用筒式循环弹筒链形式，贮存有若干数目的不同弹种，由安装在弹仓框架上的推弹器在一固定位置将弹丸传送至弹丸协调器，弹筒与弹筒之间互相串联成链，在链轮的驱动下沿上下轨道运动。每个链轮有四个齿，链轮每转动90°，弹丸移动一次，即移动一个弹位。图中左边为从动组合链轮，右边为主动组合链轮。传动机构中包括两个电机，两对齿轮和一对蜗轮蜗杆副。