中北大学2013届毕业设计说明书
断面上弹体内半径ran：41.5㎜； 弹体材料强度极限?b：900MPa 弹体材料屈服极限?0.2：600MPa 计算公式：
mn?m'wnrbnr2[?(1?2)][6] σz=-p22mrrbn?ran
26025.66?2.2757.52 ??111.1?[?(1?)]?264.6MPa 22257.5-41.514.560[34]
r2m'wnσr=-Pc=-P2ranm
602?2.27?-111.1??-36.4MPa
41.52?14.5
σt=
Pcran?Prbnrbn?ran2222?(P?Pc)rbnrbn?ran222
-36.4?41.52-111.1?57.52（111.1?36.4）?57.52 ?-?328.4MPa
57.52-41.5257.52-41.52按第四强度理论校核
2222σ?（σz?σr）?（σr-σt）?（σt?σz）
2 ?22?（384.6?36.4）?（578?36.4)2?(578?386.4)2?727.1MPa 2?max?727.1MPa≤K?0.2=1.5×600MPa=900MPa 因此满足发射强度要求。 2.6.2 炸药安定性校核
炸药安定性的校核采用如下公式
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??Pr2r2Dm'6022.3??111.1?2??58.3MPa[22] m3614.5 rD—弹丸底部内腔半径=36㎜； m'—炸药质量=2.3㎏；
对于B炸药，其许用应力[σω]=75MPa，因此能够满足装药安定性的要求。 2.7 小结
通过综合分析，确定了120迫弹的弹丸结构、材质，对结构诸元进行了计算，并对弹丸发射时的强度及炸药安定性进行了校核，说明弹丸发射安全。
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3 稳定装置设计
3.1 稳定装置设计 3.1.1 尾管设计
尾管结构设计，一般情况下首先要选择或确定基本药管结构，而后确定尾管药室深度、尾管壁厚和外径。基本药管长度是根据药室容积大小、装药量等内弹道性能要求确定的。在尾管设计中主要考虑传火孔结构设计、尾管外径及尾管长度确定。 3.1.2 尾管外径及尾管长度设计
尾管是迫弹稳定飞行的重要组成部分，为保证弹丸的飞行稳定性，设计时参考了55式120弹弹尾的尾管外径及尾管长度，确定的尾管外径d1=44.4㎜，尾管长度a=2.0d=240㎜，尾管壁厚为6.75㎜。 3.1.3 尾翼参数的选取
尾翼在弹丸中的功能是与尾管组成稳定装置，使弹丸飞行稳定，与弹丸定心部组成导引部，保证弹丸在炮膛内定心。弹尾采用固定式尾翼，翼片形状为平板，定心部突起后置，翼片数目定为12片，翼片宽度为0.47d=56.4㎜。 3.1.4 弹形系数计算
根据弹形系数的定义，计算公式为：i43?Cx（43年阻力定律） C?x43已知:Cx为0. 1546，弹丸初速v。为272m/s，则: M= v0 /a=272/340=0. 8
查对应43年阻力定律C*x 43值，取C*x 43=0. 159 弹形系数i43
i43?Cx0.1546??0.97=0.97 ?Cx430.159第 23 页 共 33 页
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3.2 稳定装置强度校核 3.2.1 尾管强度计算
尾管受力分为两个危险期，第一危险期为点燃期，特点：压力差大（对外界压力近似为0）；第二危险期为发射膛压最大时期，特点：受惯性拉力最大。
第一危险期计算，将尾管看成密封圆筒时：
（1）用第二强度理论计算时只需计算最大切向相当应力，有公式及强度条件：
2P0d24d12[22]
?t? (?1)2223(d1?d2)d288?30.924?44.42 ?（?1）?255MPa 2223?（44.4-30.9）30.9 强度条件：m'?t??0.2
已知：P0 —基本药管火药气体压力=88MPa； d2—尾管内径=30.9mm； d1—尾管外径=44.4mm； ?0.2=550MPa； 取m'=1.03，则
m'?t=263MPa??0.2=550MPa 强度满足要求。 （2）考虑传火孔应力集中时： 公式：?z=0；
?r??P0?-88MPa ?t? ?P02[d12(1?k)?2d2] 22d1?d28822[44.4（1?2.2）?2?30.9]?711MPa 2244.4-30.9 其中：k=2.2[22]
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用第四强度理论计算，公式及强度条件： ???t2??r2??r?t
?711.42?882?711.4?88?759.2MPa m'???b 已知?b=600MPa 取m'=0.65，则
m'??0.65?759.2?493.5MPa≤?b?600MPa
可见，m'???b，安全系数n=1.21，强度满足要求。 3.2.2 螺纹连接强度校核
已知：螺纹中径d=34.701㎜；
连接螺纹平均半径r=d/2=17.351㎜；
尾管半径：Rm=22.2㎜； 弹丸半径：R=60㎜； 螺纹有效长度：h=25㎜； 火药气体计算压力：P=111.1MPa； 尾管质量：m1=1.40㎏： 迫弹质量：m=14.5㎏； 屈服强度：?0.2?550MPa； 考虑剪切应力破坏，强度条件为： ????? 则：
222 ??PR(m1m?RmR)(rh)
1.422.2217.351（-）??159.5MPa ?111.1?60?14.5602252 一般材料抗剪强度为 ?????0.22=275MPa
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