舰炮作为舰艇的主要作战武器之一,从诞生之日起就一直发挥着重要作用,特别是大口径舰炮在反舰作战、对岸火力打击及舰艇防空中具有不可替代的作用。随着现代军事技术的进步、海军战略思想及海战模式的变化,各国对大口径舰炮尤其是舰炮的自动化弹库提出了更高的要求。传统自动化弹库很难满足未来更大口径舰炮的作战要求,这就迫切需要研究拥有超大载弹量,能够兼容存储多种弹药,能够安全快捷转运弹药的新型自动化弹库。本文在收集整理大量国内外舰炮武器资料的基础上,分析综合了大口径舰炮自动化弹库种类和自动化立体仓库技术,提出了全新的双层立体弹库概念,根据弹库设计准则提出了三种双层立体弹库方案,并运用层次分析法对三种方案进行了评价分析,最终选定了最优方案。在弹库方案确定后,本文对弹库中双向存取转运车进行了机构设计,给出了转运车的设计参数,对转运车进行了动作时序设计,构建了转运车的安全保护措施,并利用Pro/E软件建立了双层立体弹库系统的三维模型。本文运用有限元方法,应用ANSYS软件对转运车结构进行了模态分析,确定了其结构振动特性；运用力学理论对三级伸缩臂机构进行了挠度理论计算,并将三级伸缩臂机构的三维模型导入ANSYS软件中划分网格,进行了挠度分析,证明结构强度符合要求。本文运用机构运动学理论建立了三级伸缩臂机构运动学的数学模型,对该机构的位置、速度和加速度进行了分析,求出了机构的速度雅可比矩阵,并进行了奇异位形分析。在运动学分析的基础上,本文运用拉格朗日方法建立了三级伸缩臂机构动力学的数学模型,求出了机构动力输入装置的驱动力和驱动力矩表达式。本文应用动力学仿真软件RecurDyn建立了三级伸缩臂机构的虚拟样机,对该机构进行了运动学和动力学仿真,并结合仿真结果进行了综合分析,验证了机构设计的合理性。