39、机械设计可靠性与快速求解方法研究

机械设计可靠性与快速求解方法研究

1. 海军炮典型机构可靠性设计

1.1 研究背景

在海军炮设备设计中，可靠性设计至关重要，它决定着产品的固有特性。电子类产品的可靠性理论和方法已有一定基础，且有相对成熟的标准。然而，机械机构因具有多种失效模式和复杂的分布类型等特点，电子类产品的可靠性理论和方法不能完全适用于机械机构。因此，以某型海军炮为研究对象，提出基于失效形式的典型机械机构可靠性设计方法。

1.2 开关闩机构工作原理

开关闩机构的主要功能是在火炮发射到位后完成闩体的开关动作。火炮复进开始时，垂直楔形闩体压缩闩弹簧储能。火炮继续复进，通过摇臂迫使左右抽筒子向后运动，开闩滚轮带动曲柄臂向下转动，完成开闩和抽壳动作。开闩到位后，闩体在关闩弹簧作用下向上运动，并被向后的抽筒子模板挂住，保持开闩位置以便下一轮弹药输送。弹药输送入膛后，抽筒子释放，在关闩弹簧作用下完成关闩动作。

1.3 闩锁机构失效形式分析

1.3.1 闩锁机构失效模式影响分析

采用失效模式影响分析（FMEA）方法，根据闩锁机构的受力和运动模式，对其各部件的失效模式、失效原因以及失效对更高层次的影响进行分析，具体内容如下表所示：
| 名称 | 产品或功能 | 失效模式 | 失效原因 | 任务阶段和工作方法 | 失效影响 | | |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| | | | | | 局部影响 | 高层次影响 | 最终影响 |
| 闩锁和开锁机构 | 完成开锁、抽壳、抛壳等动作，并在子弹输送后完成闩锁 | 提前闩锁 | 抽壳器自锁角度异常 | 开锁 |