炮身設(shè)計(jì)完整

沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)PAGEPAGE1火炮炮身設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)院院裝備工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)武器系統(tǒng)與發(fā)射工程學(xué)生姓名學(xué)號(hào)課程設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)某式122毫米加農(nóng)炮的雙層筒緊身管已知條件和數(shù)據(jù)口徑121.92毫米；彈丸質(zhì)量21.76公斤；銅柱測(cè)壓器壓力2400公斤/厘米2；裝藥重量2.3公斤；藥室容積3.77分米3；藥室縮頸長(zhǎng)3.15分米；藥室長(zhǎng)2.86分米；彈丸行程長(zhǎng)23.84分米；采用硝化棉火藥，有護(hù)膛劑。最大壓力面身管內(nèi)徑121.92毫米，身管外徑為292毫米；設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求繪制出高低溫壓力曲線(xiàn)，并給出計(jì)算表格；繪制出身管的理論強(qiáng)度曲線(xiàn)；根據(jù)最大壓力斷面選擇內(nèi)外筒的材料強(qiáng)度類(lèi)別；確定內(nèi)外筒尺寸和緊縮量；身管的實(shí)際強(qiáng)度校核；工作計(jì)劃和進(jìn)度安排本課程設(shè)計(jì)時(shí)間兩周（共10天）第一周：繪制出高低溫壓力曲線(xiàn)和身管的理論強(qiáng)度曲線(xiàn)；選擇內(nèi)外筒的材料強(qiáng)度類(lèi)別。第二周：確定內(nèi)外筒尺寸和緊縮量；身管的實(shí)際強(qiáng)度校核；編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)；進(jìn)行答辯。指導(dǎo)教師：年月日教研室主任：主管院長(zhǎng)：日期：年月日

摘要目前在提高火炮初速方面往往采用增膛壓的方法，例如一些加農(nóng)炮的強(qiáng)裝藥膛壓已接近，有的甚至更高，這就要求有能承受這樣高內(nèi)壓的身管。一般身管很難滿(mǎn)足要求，而筒緊身管就是一個(gè)很好的選擇。筒緊身管由兩個(gè)或多個(gè)圓筒構(gòu)成，其外筒內(nèi)徑比內(nèi)筒外徑略大，外筒加熱膨脹后套在內(nèi)管上，冷卻后外筒對(duì)內(nèi)筒產(chǎn)生壓力。新研制的火炮身管設(shè)計(jì)，大多采用高低溫壓力曲線(xiàn)作為身管強(qiáng)度設(shè)計(jì)的依據(jù)。故本次設(shè)計(jì)利用高低溫壓力曲線(xiàn)來(lái)設(shè)計(jì)筒緊身管。相信在教研室各老師的悉心指導(dǎo)下能很順利的完成此次身管設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：高低溫壓力曲線(xiàn)；筒緊

目錄1計(jì)算并繪制繪制作用于身管壁的壓力曲線(xiàn) 51.1 有關(guān)參量的計(jì)算 53.1確定筒緊身管彈性強(qiáng)度極限P1 113.2確定配合面直徑2r2 113.3選擇內(nèi)、外筒材料強(qiáng)度類(lèi)別 113.4確定緊縮量 123.5實(shí)際強(qiáng)度的校核 13351緊縮量最小時(shí)校核內(nèi)管強(qiáng)度 133.52緊縮量最大時(shí)校核外筒的強(qiáng)度 13總結(jié) 14致謝 15參考文獻(xiàn) 16

1計(jì)算并繪制繪制作用于身管壁的壓力曲線(xiàn)已知參數(shù)：有關(guān)參量的計(jì)算由、查系數(shù)表得壓力全沖量系數(shù)因?yàn)椴捎孟趸藁鹚?，所以溫度修正系?shù)因?yàn)樯砉苋L(zhǎng)比值因此取又因所以次要功計(jì)算系數(shù)1.1確定高溫膛底最大壓力1.2確定高溫彈底最大壓力取，并有護(hù)膛劑，則 1.3確定高溫彈道最大壓力1.4確定、及根據(jù)，及，由內(nèi)彈道壓力表求出，由內(nèi)彈道壓力表求出，按和插值即可求得、和，插值數(shù)據(jù)均列表1.1中。表1.1插值數(shù)據(jù)1.61.6751.71.7081.8921.953230.69209.62204.530.6490.6470.646286.85274.50270.28由此可求出于是現(xiàn)將以上計(jì)算數(shù)據(jù)（對(duì)應(yīng)A、B、C三點(diǎn)）綜合如下：A點(diǎn)；B點(diǎn)；C點(diǎn)。1.5確定燃燒結(jié)束點(diǎn)壓力曲線(xiàn)21.76根據(jù)及，由內(nèi)彈道壓力表求出這說(shuō)明，此炮身的設(shè)計(jì)壓力曲線(xiàn)包括炮口段的的曲線(xiàn)。由之間的燃燒結(jié)束點(diǎn)彈底壓力，可利用壓力表及，間各對(duì)應(yīng)的，換算出各對(duì)應(yīng)的和,見(jiàn)表1.2。表1.2對(duì)應(yīng)和的值1.8821.9532.2232.5192.8433.2033.6074.0684.6025.2205.4405.95986.1527.007.938.9610.0911.3612.8114.5016.44317.1368.829.019.8610.7911.8213.9514.2215.6717.3619.3020.00209.62204.53181.30160.82142.79126.71112.4199.5788.0077.5274.58199.39194.55172.45152.97135.82120.53106.9394.7183.7174.9670.94其中彈底壓力由平均壓力公式算出，即這樣，由對(duì)應(yīng)的及值就可以求出之間，即C到D點(diǎn)之間的身管設(shè)計(jì)壓力曲線(xiàn)。1.6確定炮口段時(shí)的，通過(guò)內(nèi)彈道表可以求出對(duì)應(yīng)的壓力曲線(xiàn)。由到炮口之間和以及換算到上午和的數(shù)據(jù)均列在表1.3中。表1.3對(duì)應(yīng)和的值5.445.56.06.57.07.5817.13617.3318.9020.4622.0523.8720.0020.1921.7623.3424.9126.7074.5871.9367.2361.3556.4551.6470.9468.4263.9558.3653.7049.12其中：這樣可以做出由的設(shè)計(jì)壓力曲線(xiàn)。歸納以上結(jié)果，我們可以得出設(shè)計(jì)壓力曲線(xiàn)之間的關(guān)系，見(jiàn)表1.4。表1.4壓力曲線(xiàn)之間的關(guān)系06.738.829.019.8610.7911.8212.9514.22293.44265.4199.39194.55172.45152.97135.82120.53106.9315.6717.3619.3020.0021.7623.3424.9126.794.7183.7174.9670.9463.9558.3653.7049.12用表1.4數(shù)據(jù)做曲線(xiàn)，如圖1.1及附圖1。2.身管理論強(qiáng)度曲線(xiàn)身管彈性強(qiáng)度極限是身管強(qiáng)度設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。由于作用于身管各截面的壓力和身管各部要求的安全系數(shù)不盡相同，所以各截面的理論彈性強(qiáng)度極限也不盡相同。將身管各截面的理論強(qiáng)度極限與身管對(duì)應(yīng)的位置繪制成的曲線(xiàn)，加身管理論強(qiáng)度曲線(xiàn)。高低溫法身管各部的安全系數(shù)如1.2圖。加上安全系數(shù)后，理論壓力曲線(xiàn)之間的關(guān)系，見(jiàn)表1.5。表1.5論壓力曲線(xiàn)之間的關(guān)系A(chǔ)BCDL03.073.076.738.829.8610.7911.8212.95P293.44280.65308.66291.94219.33189.70168.27162.98144.64EF14.2215.6717.3619.3021.7623.3424.8726.7139.01132.59125.57119.94108.72105.49102.0393.33用表1.5數(shù)據(jù)繪制理論壓力曲線(xiàn)如圖2.1及附圖1。3確定內(nèi)外筒尺寸和緊縮量及選擇內(nèi)外筒的材料強(qiáng)度類(lèi)別3.1確定筒緊身管彈性強(qiáng)度極限P1因?yàn)樽畲髩毫σ芽紤]到高溫影響，安全系數(shù)一般要求不小于1.2，故選=1.3=1.3×274.5=356.853.2確定配合面直徑2r2因?yàn)橐阎埃米钸m宜半徑公式確定適當(dāng)加大，因此3.3選擇內(nèi)、外筒材料強(qiáng)度類(lèi)別因?yàn)?1.5=1.5×274.5=411.75，取=500，即-50。因?yàn)樗詰?yīng)以?xún)?nèi)管相當(dāng)應(yīng)力作為設(shè)計(jì)依據(jù)。為確定計(jì)算出代入式中解得外筒材料的比例極限選定，即-503.4確定緊縮量當(dāng)＞0即＜時(shí)，有式用代入，則選因?yàn)樗运苑锨笆鲆蟆Ｓ汕笆街老鄬?duì)緊縮量絕對(duì)緊縮量選=0.20則取緊縮量公差則由此得3.5實(shí)際強(qiáng)度的校核351緊縮量最小時(shí)校核內(nèi)管強(qiáng)度則3.52緊縮量最大時(shí)校核外筒的強(qiáng)度配合面最大的制造壓力計(jì)算被筒的彈性強(qiáng)度極限計(jì)算考慮被筒強(qiáng)度時(shí)的筒緊炮身實(shí)際強(qiáng)度極限上述兩項(xiàng)安全系數(shù)合于給定范圍。總結(jié)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)火炮的設(shè)計(jì)從理論上升到理解消化的層次。從計(jì)算高低溫壓力曲線(xiàn)到最后身管的外形調(diào)整，把本課程所學(xué)融會(huì)貫通，加深了對(duì)概念的理解，了解實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)的變量控制方法，比如材料的選取，繪制高低溫壓力曲線(xiàn)時(shí)選取外包絡(luò)線(xiàn)的注意方面，決定身管設(shè)計(jì)壓力曲線(xiàn)安全系數(shù)的值要注意方面等等，總之，通過(guò)本次課設(shè)的學(xué)習(xí)，受益匪淺。同時(shí)在做本課程設(shè)計(jì)，需要CAD繪圖和數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過(guò)本次課設(shè)，，回顧和熟練了CAD繪圖方法，加強(qiáng)了用EXCEL等軟件處理數(shù)據(jù)和進(jìn)一步熟練的運(yùn)用Word編排文檔的能力。不是每一次的運(yùn)算都會(huì)正確，不是每一次的繪圖都會(huì)準(zhǔn)確，過(guò)程中遇到很多難題，也出過(guò)很多錯(cuò)誤，最后經(jīng)過(guò)驗(yàn)算發(fā)現(xiàn)紕漏和錯(cuò)誤，得到想要的結(jié)果?？茖W(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度是最重要的，數(shù)據(jù)面前不能含糊，做學(xué)問(wèn)需從一而終，認(rèn)真到底。致謝本次課程設(shè)計(jì)得到袁志華老師在課前課后的悉心指導(dǎo)，在遇到困難的時(shí)候和同學(xué)討論，也得到了同學(xué)們的大力幫助，在此一一致謝。這次課設(shè)任務(wù)的圓滿(mǎn)完成，先要感謝黨、學(xué)校和國(guó)家的培養(yǎng)，使我不懼怕困難，因?yàn)辄h和人民是我強(qiáng)大的后盾，我們可以以黨的科學(xué)發(fā)展思想分析問(wèn)題，解決問(wèn)。最后，要感謝我的朋友們和同學(xué)們，他們給了我很多無(wú)私的幫助，我們