某雷达双丝杠驱动举升机构精度分析与力学性能研究

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雷达作为防空系统与信息采集领域的重要成员之一,对其机动性能的要求也越来越严格。雷达机械传动主要包括雷达的架设与展开。对于不同工作环境的雷达来说架设与展开的要求不一样。对于具有机动性要求的雷达而言,架设与展开直接关系到其机动性能。因此,对雷达设备的架设与展开装置的研究具有重要的工程意义与国防意义。论文以某企业技术攻关项目为支撑,以有限元技术、虚拟样机技术和多体动力学理论为基础,对某机动雷达双丝杠举升装置进行机构精度分析、运动仿真以及有限元仿真。本文的主要研究工作包括:(1)通过对雷达的工作情况与其工作时参数进行了介绍,对双丝杠机构的工作原理进行了分析,确定了双丝杠机构的运动形式与控制方法;针对丝杠的举升工况,对其进行了受力分析,建立了受力分析模型。(2)对双丝杠传动机构的原始误差进行了分析,利用误差综合的计算方法将各个主要原始误差合成为一个等效误差;用作用线增量法建立了丝杠精度分析模型,并建立了丝杠到天线阵面的单链运动模型;在运动模型的基础上建立了双丝杠不同步位移的表达式。(3)利用MATLAB对所建立的精度分析模型进行了理论仿真得出误差变化曲线随丝杠长度变化的曲线,对双丝杠不同步位移模型进行MATLAB理论仿真,得出了不同步位移值随着丝杠长度与丝杠原始误差变化的曲线规律;利用ADAMS对机构进行运动学仿真,分析原始误差对机构运动的影响。(4)在ADAMS虚拟样机仿真平台中对举升机构进行多体动力学建模与仿真,得出了丝杠在举升过程中所受轴向力变化规律;基于动力学仿真的结果,对举升机构的模态进行了分析,提取了其振型与固有频率;基于ANSYS仿真平台针对双丝杠的最大不同步位移进行了有限元仿真,并对不同步附加力进行了分析。本文的研究工作涉及了机构精度分析与动力学分析,为在解决与分析双丝杠举升机构不同步的情况提供了一种思路,论文的研究方法对双丝杠机构及其它同类产品的研究具有理论指导意义与工程应用价值。
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