随着时代的发展,舰炮逐渐向着更大口径发展,弹药的形式也从整装弹药发展为弹丸、药筒分装形式,这对舰炮供弹系统在分装弹药供应和快速供弹方面提出了更高的要求。因此,大口径舰炮分装弹药快速供弹问题,成了舰炮供弹系统设计的重点。本文针对分装弹药供应需要解决的问题,在详细分析舰炮供弹系统结构和工作原理的基础上,设计了一种新的弹药转运机构—弹药转运机器人。弹药转运机器人能实现分装弹药从卸载平台到扬弹机之间的弹药转运。对弹药转运机器人的水平驱动机构及弹药提升机构进行了详细设计,并对各机构的工作时序和运动规律进行了优化设计;对转运机器人与各模块之间的接口进行了研究;分析了转运机器人在舰船横摇情况下的运动学特性,为后续章节的分析提供数据基础。对弹药转运过程中弹药与抱弹筒之间的接触碰撞问题进行了理论分析。以药筒与抱弹筒之间的接触碰撞现象为研究对象,首先确定了药筒与抱弹筒之间的接触模式,然后运用空间几何等数学方法推导了药筒与抱弹筒接触碰撞的判定条件,综合分析并选择了合适的法向接触力及切向摩擦力理论模型,最后运用牛顿-欧拉法推导了间隙影响下药筒的动力学方程。在理论分析的基础上对含间隙药筒-抱弹筒之间的接触碰撞问题进行了动力学仿真。运用多体动力学分析软件Adams分析了间隙对药筒动力学特性的影响,并探究了因间隙导致的弹药晃动抑制方法,设计了弹药扶持机构来抑制药筒的晃动,并对扶持机构中板簧的刚度和初始预紧力进行了参数化优化,得到了最佳板簧参数。在动力学分析结果的基础上,运用有限元分析软件Ansys/Workbench对转运机器人中的行走轮导轨、链条导轨、弹托、架体等关键部件进行了静力学有限元分析,获取了这些关键部件的应力分布情况。通过改换抱弹筒材料和对转运机器人架体进行拓扑优化的方式对转运机器人进行了轻量化研究,减轻了转运机器人的质量。