【正文】 機構(gòu)復(fù)雜，維護要求高；后者機構(gòu)設(shè)計相對簡單，但舉升高度有限，因滑軌結(jié)構(gòu)的密封性不足，環(huán)境適應(yīng)性較差，同時兩者都存在天線偏心大的缺點。某型雷達系統(tǒng)要求在工作狀態(tài)時天線要滿足以下條件：1） 能夠舉升至一定高度；2） 有一定的預(yù)仰角；3） 轉(zhuǎn)動時天線偏心量盡可能??；4） 結(jié)構(gòu)緊湊、控制方便、維護簡單。論證表明，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換機構(gòu)已無法滿足要求，需要研制一種新的機構(gòu)形式。文中提出了一種基于平面機構(gòu)原理的傳動機構(gòu)方案，可滿足上述要求。 新型機構(gòu)的原理與結(jié)構(gòu)方案圖 2 為新型機構(gòu)在運輸狀態(tài)下的運動簡圖。機構(gòu)中，活動構(gòu)件數(shù) n=6，低副 L=8，高副 H=0，機構(gòu)自由度為 P=3n－2L－H=2機構(gòu)自由度數(shù)與主動件數(shù)相等，符合機構(gòu)運動原理。 . 2 新型機構(gòu)結(jié)構(gòu)方案從提高系統(tǒng)的實用性與可靠性考慮，新型機構(gòu)采用全機電伺服傳動技術(shù)方案。在具體的工程設(shè)計中，圖2中 7 為傳統(tǒng)的絲杠傳動機構(gòu)，5 為單級電動缸（作為俯仰機構(gòu)） ，2 為門架，機架1為轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)盤。上述部分在轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動下做方位轉(zhuǎn)動，如圖 3 所示。 舉升機構(gòu)與俯仰機構(gòu)各為2套，分別同步運動，既可降低對天線骨架的剛性要求，又可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。．3 機構(gòu)工作過程設(shè)計 天線由運輸狀態(tài)轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)有以下 2 種運動方法可選： 1） 分步運動法。單級電動缸首先伸出到位，完成天線的俯仰運動，然后在絲杠傳動機構(gòu)的驅(qū)動下，門架轉(zhuǎn)動到位，完成天線的舉升運動，分 2 步完成天線狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。2） 同步運動法。電動缸與絲杠傳動機構(gòu)同時啟動，然后同時運動到位，一步即可完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換。逆向工作過程即可將天線由工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為運輸狀態(tài)。 方法 1） 控制簡單，但轉(zhuǎn)換過程中偏心現(xiàn)象較為明顯； 方法 2） 重心控制較好，但由于同時運動的構(gòu)件較多，機構(gòu)同步性要求較高，伺服控制難度較大?？紤]到機構(gòu)的可靠性與控制的簡便性，最終確定采用分步運動控制方法，并將中間狀態(tài)作為天線維修狀態(tài)。天線工作狀態(tài)如圖 4 所示。 機構(gòu)載荷分析 依據(jù)分步運動方案，利用“多體動力學(xué)仿真分析軟件 ADAMS”分析運動過程中俯仰機構(gòu)與舉升機構(gòu)的載荷情況。 仿真工況分析：在實際工作中，在天線的重量分布不均勻以及機構(gòu)運動同步性的差異等因素的影響下，2套俯仰、舉升機構(gòu)在受力上會有所不同。但在分析時按受力相同、同步運動的理想工況考慮，分析結(jié)果如圖5 所示。 圖中紅色實線為俯仰機構(gòu)單套載荷變化曲線，藍色虛線為舉升機構(gòu)單套載荷變化曲線。從圖 5 中可以看出單套舉升機構(gòu)最大載荷為 Fmax1=18 kN 單套俯仰機構(gòu)最大載荷為 Fmax2=31 kN 舉升機構(gòu)設(shè)計 舉升機構(gòu)采用普通的絲杠傳動機構(gòu)形式。絲杠傳動機構(gòu)是將電機的旋轉(zhuǎn)運動通過螺旋傳動副（滑動或滾動螺旋副）的機械運動轉(zhuǎn)換為絲杠的直線運動，并利用伺服電機的閉環(huán)控制特性，實現(xiàn)對推力、速度和位置的精密控制。圖6為普通絲杠舉升機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。絲杠暴露在外，可為絲杠加裝防護罩，以增強絲杠的環(huán)境適應(yīng)性。 ．1 設(shè)計計算 考慮到機構(gòu)的自鎖要求，舉升機構(gòu)使用梯形絲杠副結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)絲杠的剛強度要求，初選梯形絲杠參數(shù)為 公稱直徑 d=60 mm 導(dǎo)程 S=9 mm根據(jù)上節(jié)分析結(jié)果，舉升機構(gòu)最大載荷為18 kN，絲杠副的驅(qū)動力矩為 絲杠中徑： d2= mm 導(dǎo)程角： γ=176。 當(dāng)量摩擦角：ρv=176。 效率： 倍考慮，則單套舉升機構(gòu)的驅(qū)動力矩設(shè)計參考值約為130 Nm舉升機構(gòu)總行程約為430 mm，運動時間不大于1min，則梯形螺母的最低轉(zhuǎn)速為 根據(jù)以上計算結(jié)果， kW 交流伺服電機， N