车载机械自动调平机械系统设计与开发[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：车载机械自动调平机械系统设计与开发含论文，CAD图纸

摘  要

本论文的题目是车载机械自动调平机械系统设计与开发。论文分为选题背景、方案论证、过程论述、结论总结四大部分。

选题背景部分，我主要讲述了本设计课题的来源、目的、意义、应解决的问题及应该达到的技术要求和介绍系统其它结构。还简述了本课题在国内外的发展概况，为设计提供了指导思想。

方案论证部分，我按照技术要求，对液压系统进行了分析，并设计了一套液压控制系统。

过程论证析部分，我考虑了整个雷达受到本身重力和风力的影响，为了保证力学稳定性，使用了塔架杆来支撑主升油缸。我综合考虑了液压缸举升的高度和缸需要提供的动力，结合工作环境，从而选择了四级液压缸作为主升油缸。液压缸举升1.5吨的雷达和1.5吨的塔架，再加上受风力的影响，这对主升油缸的强度提出了要求，本部分通过计算可以确定满足强度要求的缸的内外径。塔架设计部分，设计了塔架三节每节的尺寸，以及塔架各节的连接。

设计总结部分，我对本次设计过程进行了深刻的总结，为自己所学到了系统的分析问题而高兴，再次感受那些思考问题的过程与方法。

关键词：四级液压缸；雷达；设计；自动调平系统。

Abstract

The topic of my paper is vehicle-mounted machine automatically transferred Ping mechanical systems design and development. This paper is divided into four parts: selection of subjects background, programme appraisal, process expositions, conclusions summarized

Selection of subjects background part, I described the main source of design topics, objectives, significance, and should be addressed to the technical requirements and other structures on the system. Also on the topic of development profile at home and abroad, providing guidance for the design ideas.  Because the whole radar antenna will be affected by the weight and wind, in order to make sure the mechanics stability, then the solution is by using tower frame pole to support the main promoting cylinder. The second part is just the analyses on the mechanics capability of the tower frame pole.

Programme appraisal part of the question, I analysed the hydraulic system in accordance with the technical requirements, and to design a set of hydraulic control systems.

Analysis of the process of verification part, I consider the entire radar by itself gravity and wind effects. In order to ensure the stability of mechanics,I use the tower to support the main  hydraulic cylinder. On the part of the mechanics tower pole performance analysed.I integrated into the hydraulic cylinder up-down and hydraulic cylinder need to provide the high momentum in the work environment, thus chosen as a main or 4 hydraulic cylinder. 1.5 tons of hydraulic cylinder up-down radar and 1.5 tons town coupled with the impact of the wind, which the intensity of the fuel hydraulic cylinder or the demands of this segment by calculating the intensity can meet the requirements of main hydraulic cylinder. In the conclusion, I give a thorough summing-up of the process of my project. I feel pleased that I have learned to analyze problem generally, and have reconsidered the methods and process of my project. Tower design part, I use the second part of the contents , designed tower section three dimensions, and the tower sections connected.

In the conclusion, I give a thorough summing-up of the process of my project. I feel pleased that I have learned to analyze problem generally, and have reconsidered the methods and process of my project.

Key word: triple-level hydraulic cylinder ；design ；Radar；automatically leveling system.

目录

1选题背景        1

1.1雷达车的特点        2

1.2 国内外高机动雷达发展状况        3

2 方案论证        4

2.1 主要技术指标        4

2.2 技术可行性        4

2.3 升降天线车的液压系统说明        5

2.4 测试系统的组成及功能        6

2.5 主要技术难点分析        8

2.6 与国内外同类产品技术对比分析        8

2.7 推广应用价值        8

3 过程论述        8

3.1 雷达举升机构的力学分析        8

3.2 缸的设计        12

3.3 缸的连接及材料        16

3.4 塔架的设计        23

3.5 机动式车载雷达稳定性设计分析        24

4 结论总结        31

5 致谢        32

6参考文献        33

1 选题背景

1.1雷达车的特点

现代高技术战争对雷达的越野作战与战场生存能力提出了越来越高的要求,以达到战时快速组网及补充战损的目的，高度的机动能力已经成为现代军事雷达的必备素质;因此，对于雷达设计师来说，在考虑整机电性能指标、可靠性、可维性、可保障性、安全性、可操作性、经济性及加工工艺性等因素的同时，还须从结构上对其机动性作出精心构思。

总的来说,雷达的高机动性须保证雷达具有这样一种能力，即组成雷达的诸多功能环节能够共同形成一种良好的应变能力，在保证性能可靠的前提下，使其在遭到敌方打击之前，能够方便、迅速地撤收，并且转移到新的阵地上重新进入正常的工作状态，以达到保护自己、克敌制胜的目的;因此，在结构总体上须重点考虑下列问题。

运输行驶能力主要包括以下几点：

（1）.越野能力:战时雷达整机将面临复杂恶劣的地理环境情况，如土路、泥泞路等，此时仍然要求雷达能够以一定的速度可靠地行驶;雷达载车的性能对整机的运输行驶能力有直接影响，因此，载车的越野能力是选型时首先要考虑的问题，其基型车必须满足《军用越野汽车机动性要求》的各项规定:一般来说，机动型雷达载车选型的原则是优先选用国产列装的越野载重基型车辆。

整机各运 输单元机动、越野能力的主要指标包括各运输单元重量、行驶速度、最大爬坡度、接近角、离去角、涉水深度、越坡沟宽度、最小转弯直等参数。

（2）.通过能力:即雷达整机各运输单元外形尺寸在公路、铁路运输时须符合国家有关运轴限界的要求。

1) 公路运输:应满足公路运输限界。

2) 铁路运输:应满足铁路装载荃本限界.

3) 雷达总重不超过小型桥梁的承重能力。

（3）.雷达天线升降机构：按传动系统的不同,可分为机电式和液压式。机电式升降机构技术较为成熟,是一种传统的结构形式,但是,机电式升降机构的控制及传动结构均较为复杂,同时单位驱动负载的重量较大,在要求架设高度较高、负载较大时尤其如此。液压式传动系统与机电式传动系统相比,在输出同样功率的条件下,体积和质量可以减小很多,同时承载能力大,可以完成较大重量雷达天线的高架。并且采用液压传动还可大大简化机械结构,从而减少机械零部件的数目,也便于实现自动控制。另外,随着科技的发展,液压元器件的生产工艺逐步实现机械化和自动化, 制造成本在不断下降, 制造精度越来越高,因此液压式传动系统已逐渐在雷达天线升降机构中被采用。

中、大型雷达天线的举升机构不同于普通的升降机。普通升降机负载通常较小,中、大型雷达天线的举升机构的负载较大,特别是机构常常需要在较大的风载条件下甚至于需要在天线上覆盖有冰层时工作,在举升高度较高时,风载荷引起的颠覆力矩直接威胁着设备的安全和工作的可靠性,此外风向的不同引起的动力特性在机构的升降过程中又存在较大的差异, 因此中、大型雷达天线的举升机构存在一定的特殊性。塔架式雷达升降天线研究项目正是本着上述的要求而拟定的。

1.2 国内外高机动雷达发展状况

1.2.1 国外机动雷达的发展方向

冷战时期，由于两大军事集团的长期对峙，西方国家十分重视机动雷达尤其是高激动雷达的发展与研制；大批各种型号的机动雷达装备部队，并且将高机动雷达部署在战略要地，以提高雷达网的弹性和整个防空系统的稳定性。下表是七十年代以来西方各国装备的集中主要的机动雷达。

型 号        工作波段        测 距        架设时间        用 途        技术体制

美 国        AN/TPS-61        2.9-3.1GHz        140Km        3分钟        对空搜索        两坐标雷达

美 国        LAADS        L波段        60 Km         7分钟        低空警戒        两坐标雷达

英 国        Gainfanen        S波段        140 Km         1分钟        低空警戒        两坐标雷达

德 国        TRMS        S波段        200 Km         3分钟        防空预警        三坐标雷达

日 本        NPN-510        S波段        135 Km         3分钟        防空预警        三坐标雷达

不难看出，目前世界各国都把防空雷达网建设中如何发展激动作战力量和研制高机动雷达当做一件大事来抓，这是高技术局部战争的必然趋势。独联体国家的70000部防空雷达中大部分是车载式机动雷达，且有相当数量为高机动雷达；英国和法国的雷达站，几乎不采用固定式，而采用可运输单元，一旦需要，激动雷达可在较短时间内转移到新的阵地展开工作； 日本的机动雷达站与固定雷达站之比，近年来由原来的1：14升到1：2.5，而且其雷达天线可折叠运输，雷达具有较好的探测性能、抗干扰性能和自动化入网功能。我国周边的一些国家和地区也十分重视雷达的机动和隐蔽。台湾则大力发展机动雷达，其固定雷达除天线外，其余部分均可进入坑道。军事力量最强的美国，也是重视雷达机动性的国家，他的舰载、机载和卫星侦察雷达可以实现全球范围内的机动，其雷达情报网抗摧毁能力达到了完善的程度。

2 方案论证

2.1 主要技术指标

2.1.1 升降高度10米，负载1.5吨；

2.1.2 .具有自动调平功能，且应保证水平5‘以内；

2.1.3 .调平系统抗风（装上顶部作业部件，10级风）摆动小于 ；

2.2 技术可行性

2.2.1 .升降塔架式结构雷达天线车总体及液压传动研制的技术方案天线车的总体结构说明升降天线车的升展高度除车桥高度以外净空高10米。下降后高度为3米左右。要求车桥长5米，宽2米，占空间体积约为3×5×2=30立方米

2.2.2 塔架结构

塔架为三节组合成形，固定座为3米，其中第一节为1.3米，第二节为2.6米，最后一节为3.1米。举升铰安装在第三节的1.8米处，这样可使得塔架上升和下降折置时运行自如。在举升铰的上端设置了链轮机构，使得天线发射箱在运动和升位的过程中始终保持与地面垂直。

2.2.3 塔架的举升执行机构

塔架的举升执行机构为四级伸缩式油缸。此型油缸的工作原理为活塞直径大的先运动，依次升高。下降时小活塞先运动，依次下降。直径小则运动速度高，反之速度低。整个升降时间约为2.5分钟。为了防止油缸承受侧向力矩，在设计塔架具体构件时还要着重考虑回转和重力矩的平衡。

2.2.4 塔架索拉机构

升降塔架为横向跨裆结构，由此沿纵向方向由于风动力而产生的弹性侧向偏摆力及颠覆力矩对塔架影响很大。为了确保塔架的相对刚度及稳定性，在车桥底座对称角上设置了四索拉机构，拟产生四均衡的拉力，使得塔架垂直定位。

2.2.5 承载支腿

雷达天线要在一个相对与水平垂直的轴上运行，而且在要10级风的环境下仍能正常工作，整个天线车的综合承载力都传递在支腿上。天线车的支腿既要克服重力和颠覆力矩，又要作为水平校正的执行机构，所以在支腿的支臂上设置了展开收合油缸，并在支腿的支点上折纸了比例阀控油缸，使四角支腿在较快时间内完成支撑校平工作。校平完毕如需要，可用人工锁紧机构将其锁紧。

2.2.6 辅助支撑机构及其它

当塔架折放和转场运行时，必须防止塔架震动而对油缸的重力冲击，因此在塔架纵向设置了防震托架及辅助支撑机构。

2.3升降天线车的液压系统说明

升降天线车采用变量泵液压系统，其流量为自适应注油。在供油流量大时，压力相应减小；供油流量小时，压力相应增大。这样既能满足负载的要求，又可减少系统发热。

2.3.1 举升伸缩油缸单元与塔架锁紧单元：举升单元由三位四通电液换向阀、单向调速阀、液控单向阀、压力继电器和油缸组成。当油泵打出压力油后，电液换向阀切换到左位，压力

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