一种雷达天线翻转机构的设计.pdf

机被制造?
王虎,等?一种雷达天翻转机枃的设计
种雷达天线翻转机构的设计
王虎,严诺,王磊
(中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230031)
摘要;为了满足天线自动展开与快速撤收的要求,设计了一种天线翻转机构。重点阐述了该
机构的工作原理、结构设计、力学分析及其相应的校核计算。结果表明,该杌枃性能稳定,天线
重复精度高,达到了技术指标要求。
关键词:雷达;天线;转机构;结构设计;カ学分析
中图分类号:TN820.8文献标志码:B文章编号:1671-5276(2015)01-0045-03
Design of Radar Antenna Turnover Mechanism
WANG Hu YAN Nuo. WANG Lei
(No38 Research Institute of CETC, Hefei 230031, China
Astac Raar anenna rover mechanism s i o m e requiremens f auto-expansion and fast retraction of anten
na. Its operating p s c sig mhais analysis a spo eck calculaion are stated in this thesis The re
suls show that the steady performance and repeatability accu f h antenna s absolutel with in the reach of its tecnical qualif-
Keywords: rader; antenna; tumover mechanism; structure design; mechanics analysis
度和位置的精密控制。其工作原理为:T型丝杠通过
0引言
平键与减速机的空心轴联接,T型丝杠两端螺纹旋向相
反。工作时,伺服电机经减速机直接带动丝杠的转动
高机动雷达天线系统结构设计一直是雷达结构设计螺母同时向丝杠中间或两端平动,连杆的随动带动两边
的难题,2,如何实现雷达由一个阵地的工作状态经过块同时展开或撤收。通过接近开关,保证螺母在设计行
快速撤收、机动运输到另一阵地重新展开并恢复到工作程范围内运动。翻转机构的丝杠为普通T型丝杠,可以
状态是雷达总体布局设计的首要要求别。雷达天线的保证天线在T工作状态和撇收状态之间能任意位置自锁。
快速架设是高机动雷达机械结构设计中必须考虑的重天线撤收与展开都绕着联接销轴转动,手动插销处有凹
要问题,雷达天线展开架设要方便、快捷,撤收、运输要凸台定位,保证天线多次翻转的阵面重复精度。
安全可靠。
边块1
翻转机构
边块
某雷达系统在工作状态时要求天线的两边块同时翻
转到位,传统的转换机构已无法满足要求,需要研制一种
新的机构形式,文中提出了一种基于曲柄滑块机构原理的
传动机构方案,可满足上述要求。
1转机构设计方案
连杄
减速机
型丝杠
支座
该雷达天线阵面为5.5mx5m,为了满足雷达天线单
元的公路运输和阵地快速架设的要求,雷达天线采用了阵
0
面分块,共分三块,每个边块的质量约为150kg,采用折叠
运输形式。根据战术技术性能要求与注意事项,当雷达系
统在拖车上进行工作时,翻转机构须将天线的两边块同时
螺母
展开到位如图1(a)所示。
伺服电机
翻转机构采用普通的丝杠传动机构形式,丝杠传动
机构如图1(b)所示,是将电机的旋转运动通过螺旋传动
副(滑动或滚动蜾旋副)的机械运动转换为螺母的直线
运动,并利用伺服电机的闭环控制特性,实现对推力速
图1翻转机构及其组成
作者简介;王虎(1986-),男,安徽宣城人,助理工程师,硕士,主要从事笛达结构设计工作。
Machine Building&Automation, Fe 2015, 44(1): 45.47, 101
机械制造
王虎,等?一种雷达天线翻转机构的设计
联立式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5
2设计计算
经推导得
2.1力学分析
sine2 /cos0 -(L, sin, -e)/1;-(l, sine -e).)
该翻转机构可以简化成如图2所示的偏置曲柄滑块其中:-10≤り2≤80°
机构,偏距为e,滑块4(螺母)沿导轨(丝杠)平动,带动杆
2转动从而实现天线边块翻转。翻转过程中,机构的运动
动力参数也发生相应改变。因此对机构进行力学分析,确
定丝杠最大的轴向力F及驱动力矩7是整个翻转机构设
计的基础。
lk
图2弼转机构的简化模型
由图3(a)列出下式:
F24si-F2xco3-2G.4cos=0
由图3(h)列出下式
F.…F=0
(2)
由图3(c)列出下式:
48,-1,cos0, =LA
12 sine2 -l: sina
c
s,=√/1l-sin26
G
由图3(d)列出下式:
F、+F1、=0
F1,-G2-G=0
图3翻转机构受力分析
。=B3
2.2偏心距ε的确定
得:F-(-204s-cero,)
由上式可知,偏心距对轴向力有较大影响,选择合适
的偏心距e可以有效地减小丝杠的轴向力F。
sing, sine
如图4所示,翻转机构支座安装在下骨架的安装板
cost, cose
上,在边块翻转与撤收过程中,要保证连杆与天线骨架不
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