高平机是火炮的重要零部件之一,起高低机和平衡机的复合作用。基于现代设计理论和方法,本文进行了高平机的初始方案设计、参数化设计、优化设计和动力学仿真分析等一系列工作。根据火炮总体要求和已知条件,通过分析和比较最终确定了液体气压式高平机的结构形式和三维尺寸,在Pro/E中进行了各零部件的建模和装配,并对高平机的外筒和中筒进行了强度和稳定性校核。同时,基于Pro/E的二次开发工具Automation Gateway,结合VB实现了液体气压式高平机的参数化设计,有效的提高了高平机的设计研发效率。基于高平机的参数化模型,为解决火炮在打高射角时需力过大而在打低射角时会产生冲击和跳动的问题,在MATLAB中建立了以整个射角范围内的最大不平衡力矩为目标函数的数学模型,用Isight集成MATLAB对高平机系统以多岛遗传算法和序列二次规划法相结合的组合优化方法进行优化计算。优化结果表明,该组合优化方法可以有效地降低最大不平衡力矩,提高了高平机系统的综合性能。通过计算确定了火炮在不同射角状态下高平机被锁定液压油柱的等效刚度,并在ADAMS软件中建立了火炮上架及上架以上部分的动力学模型,通过仿真分析得到了不同射角状态下由高平机引起的火炮炮口高低扰动的各指标曲线以及耳轴、高平机下支点的受力情况,验证了高平机在火炮发射过程中的工作性能。