邓辉咏，何循来，吴大林，熊 超

（1.陆军工程大学石家庄校区，火炮工程系，河北 石家庄 050003；2.南通理工学院，机械学院，江苏 南通 226002）

1 引言

某型大口径榴弹炮，自重约3t，可以直升机吊运，具有很好的战术机动性，非常适合山地作战，在山地作战中需要精确定点拔除敌方工事，因此对火炮射击精度要求较高。采用试验的方法研究改进火炮的射击精度，费效比低，目前国内最有效可行的方法大多基于虚拟样机技术，建立火炮动力学仿真模型研究火炮的动力学特性。

为了得到更精确的虚拟样机，需要准确把握各机构的相对运动关系及其力学本质，文献[1]通过建立齿轮齿弧的精确三维模型，基于Hertz 接触模型，建立了某车载炮的动力学模型；文献[2]根据火炮高低机中具有碟簧缓冲装置的实际，建立了考虑碟簧缓冲作用的火炮动力学模型；文献[3]基于有限段法，研究了弹丸在膛内的运动对炮口扰动影响；文献[4]采用非线性有限元法，建立考虑弹炮耦合作用的某牵引火炮有限元模型，研究弹、炮结构参数对弹丸起始扰动的影响；文献[5，6]用非线性弹簧阻尼模型研究了耳轴间隙在火炮射击过程中对炮口运动的影响。

火炮射击前通过转轮进行方向瞄准，射击时，由于蜗轮蜗杆的反向自锁作用，转轮保持不动。考虑方向机的建模有扭簧法替代[7]和回转轴承大规模接触/碰撞法[8]，回转轴承的接触/碰撞属性显然比扭簧替代法更能反映问题实际，但实际上，射击过程，由于轴承游隙和齿侧间隙的存在，回转轴承不只径向移动，还绕其回转中心转动，这是一种耦合运动，不能只考虑某一个间隙，而因该整体考虑。……