结 论 29

致 谢 30

参 考 文 献 31

附录A装配图及零件图 32

1绪论

1.1课题背景和研究意义

随着工程技术的发展，摆动装置越来越多的出现在各种工业场合中，在军事工业方面，水下摆动装置更是担任着重要的角色，发挥着重要而又突出的作用。研究设计者对水下摆动装置性能有着越来越高的要求，例如需要水下摆动装置拥有较高的摆动速度，较小的尺寸，高效的驱动机构、性能优化的控制机构和操作性强的执行机构。同时在实际情况下，要求摆动装置在水下可承受较大的水压，并具有良好的密封性。其中摆动精度和密封性能是水下摆动装置的重要指标，倍受开发设计团队和使用者的关心。机械设计理论表明，摆动装置传动结构的设计是影响摆动角度的重要因素，这一点引起了许多科研人员的重视，研究内容从驱动电机的选择、齿轮合理的传动比到传动机构的确定及密封措施等各个方面。因此合理设计摆动装置对摆动装置有着重要的意义。

随着机械结构装配建模和仿真分析的软件技术日益成熟，一种能够实现较大摆动角度，较大电气和机械限位角度，承载能力更高的摆动装置日趋具有可实现性。该装置应用流体力学，机械设计学，理论力学，传动设计，有限元分析等相关内容。该摆动装置具有较强的可操作性和可实现性。能够广泛应用于水下发射平台，及其他承受适度水压的场合。

目前，摆动装置主要可分为三类：上下摆动装置，左右摆动装置，往复摆动装置。其中，往复摆动装置具有更高的工作效率和更广泛的使用场合。本课题采用的就是往复摆动这一方法，具有更大的机械限位角度和转动精度，从而更高效的在水下执行摆动发射任务。

1.2摆动装置的研究现状

目前工业上能够实现往复摆动的主要方法有：

（1）齿轮传动。通过控制电机，使点击进行正反转工作。齿轮机构工作将运动输出。应用齿轮传动作为摇摆机构时，电机需要频繁的启动停止，对电机的参数要求较高，电机通常应使用步进电机，工作成本较高，经济性能不佳[1]。

在各种机构中，能够实现定比传动的主要方法有：蜗杆传动和齿轮传动。

（2）曲柄摇杆传动。曲柄摇杆机构中曲柄以匀角速度进行转动，摇杆输出的角加速度不为零，曲柄摇杆机构不能实现整体的往复摆动的效果。且曲柄摇杆传动中，运动方式具有死点、结构所需空间大。

（3）凸轮传动。凸轮轮廓线与从动件之间通常是线接触或点接触构成的高副，运动过程中机构极易磨损，严重降低机构的使用寿命和工作精度。且凸轮机构在传动过程中容易引起较大

第2页 本科毕业设计说明书

的机械颤动，机器的平衡性下降，对摆动装置的摆动精度有较大不利影响。基于以上多种情况分析，本文将采用齿轮齿弧传动，以实现在传动过程中保持较高的摆动角度精度，同时又能实现摆动过程中的匀角加速运动、匀速运动及匀角减速运动。

1.3本课题研究内容

本文设计了一种通过电机驱动，齿轮齿弧实现传动的摆动发射结构。本文的安排内容如下：

第一章介绍摆动装置的分类，性能及发展。第二章对发射状态进行水阻力的有限元分析及发射过程科氏力矩的计算。第三章根据机械设计传动结构理论设计了水下摆动装置的结构，并确定了各个部件的位置及摆动装置中关键部件的参数。第四章进行了强度校核。 Solidworks水下摆动装置结构设计与分析(2):http://www.chuibin.com/jixie/lunwen_206120.html