文档介绍：火炮设计理论
南京理工大学火炮教研室
§4. 2 火炮自动机构动力学
2 火炮自动机构运动微分方程
自动机运动微分方程
火炮自动机的运动特点
基础构件运动
工作构件运动
自动机运动微分方程
简单凸轮机构运动微分方程的建立
简单凸轮机构;
动静法;
有效力
有效推力:
有效阻力:
在理想约束下,根据虚功原理:
§4. 2 火炮自动机构动力学
考虑到传动中约束之间有磨擦,引入传递效率(简称效率或能量传递系数):
即得推广了的虚位移原理
§4. 2 火炮自动机构动力学
§4. 2 火炮自动机构动力学
考虑了工作构件影响的基础构件的运动微分方程,即自动机运动微分方程。
工作构件转换到基础构件上的相当质量
工作构件转换到基础构件上的质量换算系数
工作构件转换到基础构件上的相当阻力
工作构件转换到基础构件上的力换算系数
基础构件的相当质量
作用在基础构件上的相当力
工作构件作用在基础构件上的附加阻力
由速比变化引起的附加惯性力
传速比和传动效率是随基础构件的位移而变化的;
基础构件的相当质量是随基础构件的位移而变化的;
作用在基础构件上的相当力也是变化的;
自动机运动微分方程是一个变系数微分方程。
§4. 2 火炮自动机构动力学
简单凸轮机构运动微分方程的推广
(1)定轴转动情况
有效阻力矩为:
同样有
m1看作是广义质量,x1 看作广义位移, F1看作广义力,K1看作是广义传速比等等,则方程
可以认为该方程是一种普遍方程。
§4. 2 火炮自动机构动力学
有效推力:
(2)多个工作构件情况
根据广义虚功原理可以写出:
有效阻力:
§4. 2 火炮自动机构动力学
有效推力:
单自由度自动机运动微分方程的普遍形式:
工作构件转换到基础构件上的相当质量
由于传速比变化引起的附加惯性阻力
工作构件转换到基础构件上的相当阻力
自动机的相当质量
作用在自动机上的相当力
记
自动机的附加阻力
(3)平面运动机构情况
切向惯性力:
法向惯性力:
惯性力系主矢:
惯性力系主矩:
牵连惯性力:
惯性力系主矢向x方向及其垂直方向投影:
§4. 2 火炮自动机构动力学
有效推力:
有效阻力矩为:
根据推广虚位移原理:
§4. 2 火炮自动机构动力学
自动机的相当质量
作用在自动机上的相当力
如果l1=0,即工作构件质心与转轴重合,则1=0、1=0、1=0,方程简化为:
与定轴转动时相比,基础构件的相当质量中增加了工作构件的质量。