車載裝置升降系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 車載裝置升降系統(tǒng) 院（系、部）名 稱 ： 專 業(yè) 名 稱： 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 2011年5月25 日 河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制 學(xué) 術(shù) 聲 明 本人呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。本學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)

2、歸屬于河北科技師范學(xué)院。 本人簽名： 日期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 摘 要 摘 要 本設(shè)計(jì)是根據(jù)國內(nèi)外雷達(dá)車的發(fā)展趨勢，通用性、適應(yīng)性以及穩(wěn)定性不斷提高，本著結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活的原則，而設(shè)計(jì)的一種能同時(shí)完成調(diào)節(jié)水平、自動(dòng)舉升的雷達(dá)車。本文具體闡述了一種車載裝置升降系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程。本課題所研制的車載裝置升降系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的雷達(dá)的舉升和下降。在自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)工作結(jié)束以后，通過設(shè)計(jì)的舉升液

3、壓缸的伸出和縮回，帶動(dòng)塔架的舉升和下降，從而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的舉升和下降。同時(shí)設(shè)計(jì)過程中考慮了整個(gè)雷達(dá)受到本身重力和風(fēng)力的影響,著重對(duì)穩(wěn)定性以及適應(yīng)性進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇。 關(guān)鍵詞:液壓缸；雷達(dá)；自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng) I Abstract The design is based on the development radar vehicle in and out country, interoperability,adaptability and stability in a constantly improving the structure and operation of flexible sim

4、ple principles designed to simultaneously accomplish a radar vehicle which is complete adjust level, automatic lifting.The topic of my paper is vehicle-mounted machine automatically transferred Ping mechanical systems design and development.This topic the on-board device developed lifting system can

5、 achieve the desired radar lifting and decline.In automatic levelling system through the design work finished, the lifting hydraulic cylinder of reaching out and retract, driving the tower lifting and falling, thus realize the lifting and decline.Meanwhile the design process by considering the whole

6、 radar the influence of gravity and wind itself, focuses on the design choices stability and the adaptability. Keywords: hydraulic cylinder ；Radar；automatically leveling system. II 河北科技師范學(xué)院2011屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 Ⅰ Abstract Ⅱ 1 緒論 1 1.1 論文研究背景與意義 1 1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 1 2 方案論證 2 2.1 主要技術(shù)指標(biāo) 2 2

7、.2 技術(shù)可行性 2 2.2.1 技術(shù)方案 2 2.2.2 塔架結(jié)構(gòu) 2 2.2.3 塔架的舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2 2.2.4 塔架索拉結(jié)構(gòu) 2 2.2.5 承載支腿 2 2.2.6 輔助支撐結(jié)構(gòu)及其他 3 2.3 升降天線車的液壓系統(tǒng)說明 3 2.3.1 舉升伸縮油缸單元與塔架鎖緊單元 3 2.3.2 腳支腿液壓單元 3 2.3.3 中支腿與索拉液壓單元 3 2.3.4 結(jié)構(gòu)方案和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的可行性和可靠性 3 2.4 測試系統(tǒng)的組成及功能 4 2.4.1 測試系統(tǒng)功能方框圖 4

8、 2.4.2 水平測試儀 4 2.4.3 智能遠(yuǎn)端 4 2.4.4 工控機(jī) 4 2.4.5 比例閥及伺服閥 5 2.4.6 水平調(diào)整過程 5 2.5 主要技術(shù)難點(diǎn)分析 5 3 設(shè)計(jì)計(jì)算過程 6 3.1 雷達(dá)舉升機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 6 3.1.1 剛度校核 7 3.1.2 強(qiáng)度校核 8 3.2 缸的設(shè)計(jì) 10 3.2.1 液壓回路 10 3.2.2 缸的尺寸設(shè)定 11 3.2.3 缸的強(qiáng)度分析 12 3.3 缸的連接及材料 13 3.3.1 缸體端部連接形式 13 3.3.2

9、 缸體材料 13 3.3.3 缸體得技術(shù)條件 14 3.3.4 活塞 14 3.4 塔架的設(shè)計(jì) 21 3.4.1 塔架尺寸的確定 21 3.4.2 塔架的結(jié)構(gòu) 21 3.5 機(jī)動(dòng)式車載雷達(dá)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)分析 21 3.5.1 雷達(dá)車質(zhì)心位置及軸荷分配 21 3.5.2 雷達(dá)車行駛穩(wěn)定性設(shè)計(jì)分析 22 結(jié)論 26 參考文獻(xiàn) 27 致謝 27 IV 1 緒論 1.1 論文研究背景與意義 現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭對(duì)雷達(dá)的越野作戰(zhàn)與戰(zhàn)場生存能力提出了越來越高的要求，以達(dá)到戰(zhàn)時(shí)快速組網(wǎng)及補(bǔ)充戰(zhàn)損的目的，高度的機(jī)動(dòng)能力已經(jīng)成

10、為現(xiàn)代軍事雷達(dá)的必備素質(zhì);因此，對(duì)于雷達(dá)設(shè)計(jì)師來說，在考慮整機(jī)電性能指標(biāo)、可靠性、可維性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性及加工工藝性等因素的同時(shí)，還須從結(jié)構(gòu)上對(duì)其機(jī)動(dòng)性作出精心構(gòu)思。 為了減小樹木、民房等地高度近距離障礙物對(duì)雷達(dá)天線的遮蔽，通常應(yīng)采取措施將雷達(dá)舉高架設(shè)，例如將雷達(dá)架設(shè)在一定高度的鐵架上，但這些辦法存在架設(shè)速度慢、作業(yè)強(qiáng)度大、需要吊裝等輔助設(shè)備等缺點(diǎn)，尤其對(duì)于要求架撤時(shí)間短的野外機(jī)動(dòng)型車載雷達(dá)來說，這些缺點(diǎn)就顯得更加突出。因此必須設(shè)計(jì)一種自動(dòng)架高裝置，以實(shí)現(xiàn)快速便捷的架高雷達(dá)天線的目的。 1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 對(duì)于單車野外作業(yè)的雷達(dá)來說，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上主要須解決兩個(gè)問題：

11、一是由于設(shè)備質(zhì)量高度集成，裝載空間有限，如何在不超運(yùn)輸界限的前提下實(shí)現(xiàn)合理高效的利用空間；二是選用何種舉升機(jī)構(gòu)來完成雷達(dá)的舉升。而我現(xiàn)在要設(shè)計(jì)的就是解決第二個(gè)問題。因此，自動(dòng)舉升系統(tǒng)作為整個(gè)雷達(dá)天線系統(tǒng)的支撐平臺(tái)，其設(shè)計(jì)須滿足以下幾點(diǎn)要求： 功能性：即系統(tǒng)能在一定的外界載荷（如風(fēng)力）的作用下，把規(guī)定的重量載荷在短時(shí)間內(nèi)以一定的姿態(tài)快速平穩(wěn)的舉升至一定高度并鎖定位置，使雷達(dá)能夠在一定條件下安全可靠的工作。 自動(dòng)化：即系統(tǒng)采用機(jī)電液一體化技術(shù)，使舉升過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這樣，一方面降低操作人員的作業(yè)強(qiáng)度，另一方面能夠可靠的縮短作業(yè)時(shí)間。 運(yùn)輸通過性：由于車身裝載空間有限，聚生系統(tǒng)必須與雷達(dá)其他部

12、分一體化設(shè)計(jì)，以達(dá)到優(yōu)化空間尺寸、確保各種運(yùn)輸狀態(tài)的通過能力。 高比剛度、比強(qiáng)度結(jié)構(gòu)形式：由于車輛裝載能力與設(shè)備外形尺寸、重量等因素的矛盾，舉升系統(tǒng)還必須對(duì)其自身的結(jié)構(gòu)形式和重量進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到用最小的自重承受最大的外載荷的目的。 高安全性、高可靠性及良好的環(huán)境適應(yīng)和可維性。 2 方案論證 2.1 主要技術(shù)指標(biāo) 升降高度10米，負(fù)載1.5噸； 具有自動(dòng)調(diào)平功能，且應(yīng)保證水平5’以內(nèi)； 調(diào)平系統(tǒng)抗風(fēng)（裝上頂部作業(yè)部件，10級(jí)風(fēng)）擺動(dòng)小于； 2.2 技術(shù)可行性 2.2.1 技術(shù)方案 天線車的總體結(jié)構(gòu)說明升降天線車的升展高度除車

13、橋高度以外凈空高10米。下降后高度為3米左右。要求車橋長5米，寬2米，占空間體積約為3×5×2=30立方米。 2.2.2 塔架結(jié)構(gòu) 塔架為三節(jié)組合成形，固定座為3米，其中第一節(jié)為1.3米，第二節(jié)為2.6米，最后一節(jié)為3.1米。舉升鉸安裝在第三節(jié)的1.8米處，這樣可使得塔架上升和下降折置時(shí)運(yùn)行自如。在舉升鉸的上端設(shè)置了鏈輪機(jī)構(gòu)，使得天線發(fā)射箱在運(yùn)動(dòng)和升位的過程中始終保持與地面垂直。 2.2.3 塔架的舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu) 塔架的舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)為四級(jí)伸縮式油缸。此型油缸的工作原理為活塞直徑大的先運(yùn)動(dòng)，依次升高。下降時(shí)小活塞先運(yùn)動(dòng)，依次下降。直徑小則運(yùn)動(dòng)速度高，反之速度低。整個(gè)升降時(shí)間約為2.5分鐘。

14、為了防止油缸承受側(cè)向力矩，在設(shè)計(jì)塔架具體構(gòu)件時(shí)還要著重考慮回轉(zhuǎn)和重力矩的平衡。 2.2.4 塔架索拉機(jī)構(gòu) 升降塔架為橫向跨襠結(jié)構(gòu)，由此沿縱向方向由于風(fēng)動(dòng)力而產(chǎn)生的彈性側(cè)向偏擺力及顛覆力矩對(duì)塔架影響很大。為了確保塔架的相對(duì)剛度及穩(wěn)定性，在車橋底座對(duì)稱角上設(shè)置了四索拉機(jī)構(gòu)，擬產(chǎn)生四均衡的拉力，使得塔架垂直定位。 2.2.5 承載支腿 雷達(dá)天線要在一個(gè)相對(duì)與水平垂直的軸上運(yùn)行，而且在要10級(jí)風(fēng)的環(huán)境下仍能正常工作，整個(gè)天線車的綜合承載力都傳遞在支腿上。天線車的支腿既要克服重力和顛覆力矩，又要作為水平校正的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以在支腿的支臂上設(shè)置了展開收合油缸，并在支腿的支點(diǎn)上折紙了比例閥控油缸，使四

15、角支腿在較快時(shí)間內(nèi)完成支撐校平工作。校平完畢如需要，可用人工鎖緊機(jī)構(gòu)將其鎖緊。 2.2.6 輔助支撐機(jī)構(gòu)及其它 當(dāng)塔架折放和轉(zhuǎn)場運(yùn)行時(shí)，必須防止塔架震動(dòng)而對(duì)油缸的重力沖擊，因此在塔架縱向設(shè)置了防震托架及輔助支撐機(jī)構(gòu)。 2.3升降天線車的液壓系統(tǒng)說明 升降天線車采用變量泵液壓系統(tǒng)，其流量為自適應(yīng)注油。在供油流量大時(shí)，壓力相應(yīng)減??；供油流量小時(shí)，壓力相應(yīng)增大。這樣既能滿足負(fù)載的要求，又可減少系統(tǒng)發(fā)熱。 2.3.1 舉升伸縮油缸單元與塔架鎖緊單元 舉升單元由三位四通電液換向閥、單向調(diào)速閥、液控單向閥、壓力繼電器和油缸組成。當(dāng)油泵打出壓力油后，電液換向閥切換到左位，壓力油經(jīng)調(diào)速閥、液控單向

16、閥進(jìn)入油缸，使油缸上升；當(dāng)油缸上升到終點(diǎn)時(shí)，缸內(nèi)壓力上升，此時(shí)繼電器動(dòng)作，控制三位四通電磁閥處于中位，四油缸鎖緊塔架。若伸縮油缸下降，只有在三位四通電磁閥切換到右位，鎖緊油缸反向，即回到終點(diǎn)缸內(nèi)，壓力升高時(shí)，壓力繼電器2動(dòng)作，控制三位四通電液閥處于右位使得油缸下降，這時(shí)塔架重力迫使油缸快速下行，但液控單向閥產(chǎn)生的背壓力克服油缸的沖力，而使得油缸緩慢下降。 2.3.2 角支腿液壓單元 支腿的展開和收合驅(qū)動(dòng)是由三位四通電液閥控制油缸實(shí)現(xiàn)，支腿的支撐與水平校正驅(qū)動(dòng)是由比例閥控油缸實(shí)現(xiàn)。當(dāng)支腿展開之后，四個(gè)比例閥在水平測試儀所給出的訊號(hào)控制下調(diào)整油缸的行程及高度，使得天線車處于一個(gè)相對(duì)水平的狀態(tài)下

17、工作。 2.3.3 中支腿與索拉液壓單元 中支腿設(shè)置意在風(fēng)力較大和長時(shí)間工作時(shí)展開使用，故而只設(shè)置展開及收合驅(qū)動(dòng)油缸，支點(diǎn)支撐由人工螺旋調(diào)節(jié)固定。 索拉單元采用的是閥控馬達(dá)系統(tǒng)，當(dāng)塔架上升定位后四馬達(dá)輸出均衡的拉力，即可增強(qiáng)抗顛覆的能力和克服彈性擾度。如果塔架索拉機(jī)構(gòu)允許加強(qiáng)，或者其結(jié)構(gòu)形式能克服10級(jí)風(fēng)力時(shí)索拉機(jī)構(gòu)可以不用。 2.3.4 結(jié)構(gòu)方案和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的可行性和可靠性 （1）結(jié)構(gòu)件的制造可行性和使用可靠性 塔架的結(jié)構(gòu)可采用單種型材和多中型材焊接回火加工成形。鉸接用軸承預(yù)應(yīng)力方法，既可保證塔架相對(duì)剛度，又可減少回轉(zhuǎn)的摩擦力。由于采用了錐銷油缸鎖緊塔架，其整體性可以得到保證

18、。依國內(nèi)的制造加工、裝配水平完全能滿足其幾何精度要求。整體結(jié)構(gòu)可以說是簡明可靠。 (2)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的可行性及可靠性 液壓泵與比例閥采用現(xiàn)有的產(chǎn)品。比例油缸由設(shè)計(jì)者提供圖紙定專業(yè)廠生產(chǎn)，舉升油缸可定點(diǎn)加工。液壓馬達(dá)采用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，其他閥類國外先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的閥件，液壓附件選用國內(nèi)技術(shù)優(yōu)勢廠家的產(chǎn)品。 2.4 測試系統(tǒng)的組成及功能 2.4.1 測試系統(tǒng)功能方框圖。如下圖： 數(shù)字 偏差 行程水平 X,Y 水平量 比例閥及執(zhí)行缸 工控機(jī) 水平測試儀 智能遠(yuǎn)端 反饋 圖1 測試系統(tǒng)功能方框圖 2.4.2 水平測試儀 功能：同時(shí)測量X

19、、Y兩個(gè)方向的水平偏差。 性能：分辨率：0.01mm/m（<0.001o） 顯示范圍：0——±1999數(shù)字 輸出電壓：0——5v 運(yùn)行環(huán)境：-40℃）——+80℃ 2.4.3 智能遠(yuǎn)端 根據(jù)需要自行開發(fā)的單片機(jī)系統(tǒng)。 功能：將水平儀的檢測信號(hào)（X、Y）方向分別進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，通過串口與主機(jī)通信。 性能：12位A/D轉(zhuǎn)換，采用RS485串口。 2.4.4工控機(jī) 主機(jī)選用工控機(jī)，并選用需要的板卡。 功能：處理測量數(shù)據(jù)，控制液壓比例執(zhí)行系統(tǒng)，控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 主要部件： 1)主機(jī)：接受人工指令，按程序工作控制機(jī)械和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，將智能遠(yuǎn)端傳來的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、處理，分解為四

20、個(gè)伺服缸的行程。 2)顯示器：顯示雷達(dá)不水平度，顯示水平調(diào)整量，顯示各系統(tǒng)的工作狀態(tài)，顯示故障并報(bào)警。 3) 用戶板：液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的強(qiáng)電控制。 4) D/A板：接受主機(jī)的12位數(shù)字信號(hào)，通過4路模擬輸出分別控制4個(gè)伺服缸的行程。 2.4.5 比例閥及伺服缸 性能：伺服缸最小調(diào)整行程小于0.1 功能：根據(jù)工控機(jī)的輸出信號(hào)，按比例地調(diào)整雷達(dá)地水平度，按要求設(shè)計(jì)，由國內(nèi)廠家加工。 2.4.6 水平調(diào)整過程 初始狀態(tài)要求：雷達(dá)車的支撐點(diǎn)跨度大于4米；雷達(dá)車停車時(shí)的水平偏差小于10度，以保證雷達(dá)車的停車狀態(tài)在調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)整范圍內(nèi)；在水平儀調(diào)整前，其他機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)暫停工作，以保證水平儀

21、的測量結(jié)果不受機(jī)械振動(dòng)的影響。4個(gè)伺服缸與地面的接觸點(diǎn)之間的水平偏差小于±10mm，穩(wěn)定工作時(shí)，不應(yīng)有下陷現(xiàn)象。 工作過程： 1)暫停有振動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，穩(wěn)定10－20s 2)水平儀檢測雷達(dá)車在兩個(gè)方向的水平偏差 3)智能遠(yuǎn)端將水平儀的檢測信號(hào)由模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，通過串口送至工控機(jī) 4)工控機(jī)將兩個(gè)方向的水平偏差分解為4個(gè)伺服缸的調(diào)整量（數(shù)字量） 5)D/A板將4個(gè)數(shù)字量分別轉(zhuǎn)化為控制比例閥的比例電信號(hào) 6)每個(gè)比例閥按電信號(hào)控制相應(yīng)的伺服缸比例地調(diào)整支撐點(diǎn)的高低 7)重復(fù)上述6個(gè)步驟，直到水平儀檢測到雷達(dá)車在兩個(gè)方向的水平偏差均小于0.01（伺服缸調(diào)整0.5mm） 2.5主

22、要技術(shù)難點(diǎn)分析 液壓自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)的精度； 天線升高架設(shè)后的穩(wěn)定性，抗風(fēng)能力的保證； 液壓系統(tǒng)的防泄漏。 3過程論述 3.1 雷達(dá)舉升機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 按總體設(shè)計(jì)，當(dāng)風(fēng)速時(shí)，雷達(dá)天線以工作；當(dāng)風(fēng)速時(shí)，雷達(dá)天線停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不產(chǎn)生永久性裂變?？紤]到陣風(fēng)系數(shù)k=1.5，則天線工作時(shí)的最大瞬時(shí)風(fēng)速為，停止轉(zhuǎn)動(dòng)不產(chǎn)生永久性裂變時(shí)的風(fēng)速為。 天線工作時(shí)的最大瞬時(shí)風(fēng)力： 其中：C=0.6為風(fēng)阻系數(shù)； 為反射體迎風(fēng)面積 傾覆力矩： 傾覆半徑： 不產(chǎn)生裂變時(shí)的最大瞬時(shí)風(fēng)力： 令塔架桿寬度b=0.2m，塔架桿厚度h=0.04m 塔架桿重量 塔架桿頂部許用變形：

23、 圖2 塔架桿橫截面示意圖 水平風(fēng)力P 鋼絲繩水平合力F a=6.7 l=10 圖3 塔架桿受力圖 由圖2有： 慣性矩 慣性矩 3.1.1 剛度校核 令鋼絲繩的預(yù)緊力為500kg，鋼絲繩的剛度系數(shù)為K，參考圖3的受力分析圖，考慮Y方向的變形（因?yàn)椋瑒t有： 則 令，則有： 鋼絲繩的拉力 此時(shí)對(duì)于Y方向的最大變形，有 對(duì)于X方向，有： 所以 鋼絲繩的拉力 此時(shí)對(duì)于X方向的最大變形，有： 3.1.2 強(qiáng)度校核 此時(shí)，對(duì)于Y方向，同理可有： 即 則 鋼絲繩的拉力

24、 此時(shí)對(duì)于Y方向的最大變形，有： 對(duì)于X方向，有： 即 則 鋼絲繩的拉力為N=7688kg 此時(shí)對(duì)于X方向的最大變形，有 因?yàn)樘炀€、箱體的重量主要由油缸承受，故不必對(duì)塔架桿進(jìn)行壓桿穩(wěn)定校核，下面進(jìn)行應(yīng)力強(qiáng)度校核。 （1） 正應(yīng)力校核 故合格 （2） 剪應(yīng)力校核 故合格 在塔架桿處于折疊位置而剛剛升起的瞬間，塔架桿所受的應(yīng)力如下： 故塔架桿的強(qiáng)度校核合格。 （3） 重量分析 因油缸半徑，經(jīng)過估算，主升油缸的重量為800kg，則主升油缸、天線、箱體、塔架的總重量為：800+1425+1248=3473kg。如果再加上承載支腿、各型油泵及輔助機(jī)構(gòu)的

25、重量，則塔架式雷達(dá)升降天線的總重量將大于4噸。為此，必須換用更大型號(hào)的拖車，以使其能夠滿足高機(jī)動(dòng)雷達(dá)的重量要求。此外，可以對(duì)本型高機(jī)動(dòng)雷達(dá)進(jìn)行結(jié)構(gòu)與材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)以降低其重量。在結(jié)構(gòu)上，可以將鋼絲繩的作用點(diǎn)上移，使其水平分力直接承受風(fēng)載荷，這樣不僅雷達(dá)的搖擺幅度更小，而且降低了對(duì)于塔架桿的尺寸要求。在材料上，可以選用強(qiáng)度更高的材料以代替目前塔架桿所使用的普通鋼材，從而提高其許用應(yīng)力，降低塔架桿的重量。 3.2 缸的設(shè)計(jì) 3.2.1 液壓回路： 圖4 液壓回路圖 表1 液壓系統(tǒng)部件 序號(hào) 元件名稱 型號(hào) 數(shù)量 備注 1 鎖緊缸 4 2 水平缸 4

26、 3 單向背壓閥 B—25B 4 Φ14 序號(hào) 元件名稱 型號(hào) 數(shù)量 備注 4 液控單向閥 DIF—L20H1 4 Φ20 5 三位四通閥 34D—B8C 5 Φ10 mm 6 單向節(jié)流閥 LDF-L10C 1 Φ10 7 二位三通閥 23D0—B8C 1 [] 8 調(diào)速閥 QI—63 1 Q=63L/min 9 壓力表 Y—100 2 10 溢流閥 YF-L10C 2 Φ10mm 11 壓力繼電器 DP1—68 2 [s]〈0.5s 12 二位二通閥 QI—63B 1 13

27、 葉片泵 YB1—63 2 14 吸油過濾器 Y—60T 2 3.2.2 缸的尺寸確定 由于液壓缸需要從離地3m的距離舉升雷達(dá)到達(dá)離地10米的位置，而液壓缸座距離地面高度為0.5米，而且液壓缸的總體尺寸為2.5米。 塔架桿子的第三節(jié)總長為3.1米，在桿的1.3米處，液壓缸與塔架相連，，所以剩余3.1-1.3=1.8米的距離。 液壓缸需要舉升的距離為10-2.5-0.5-1.8=5.2 設(shè)計(jì)液壓缸為四級(jí)缸，每級(jí)行程為1.5米。 塔架和雷達(dá)總重G〉3 t 有效作用面積 缸徑 查GB/T2348-1993，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后有 缸套的厚度mm，而與上下級(jí)缸套連

28、接部分的厚度 則 則整個(gè)液壓缸的直徑為. 3.2.3 缸的強(qiáng)度分析 按總體設(shè)計(jì)，當(dāng)風(fēng)速時(shí)，雷達(dá)天線以n=6rpm工作；當(dāng)風(fēng)速時(shí)，雷達(dá)天線停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不產(chǎn)生永久性裂變?？紤]陣風(fēng)系數(shù)K=1.5，則天線工作時(shí)的最大瞬時(shí)風(fēng)速為，停止轉(zhuǎn)動(dòng)不產(chǎn)生永久性裂變時(shí)的風(fēng)速為。 天線工作時(shí)的最大瞬時(shí)風(fēng)力： 其中：C=0.6為風(fēng)阻系數(shù)；S=24.8為反射體迎風(fēng)面積。 傾覆力矩：M=16740；傾覆半徑：R=4.81m 不產(chǎn)生裂變時(shí)的最大瞬時(shí)風(fēng)力： F 1.6m 6.8m m 圖5 缸的受力圖 (其中向下) 以下為受力圖和彎矩圖： 圖6 受力圖與彎矩圖 計(jì)算抗彎

29、強(qiáng)度公式如下： 可見多級(jí)缸的頂端為危險(xiǎn)截面處 把缸的尺寸代入抗彎強(qiáng)度公式得：。 所以強(qiáng)度滿足。 3.3缸的連接及材料 3.3.1 缸體端部連接形式 半環(huán)連接：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，質(zhì)量小，使用廣泛且不會(huì)出現(xiàn)焊后變形。設(shè)計(jì)中缸體底部采用與法蘭螺釘連接，在通過螺栓與底座連接。 3.3.2 缸體的材料 油缸缸體的常用材料為20、25、35、45號(hào)鋼的無縫鋼管。20號(hào)鋼用的較少，因其性能機(jī)械性能低而且不能調(diào)質(zhì)。45號(hào)缸具有良好的機(jī)械性能，但當(dāng)有焊接的時(shí)候一般不才用。所以我選擇缸體的材料為35號(hào)缸，它具有良好的焊接性能和機(jī)械性能。 3.3.3 缸體的技術(shù)條件 缸體采用H8、H9配合

30、。表面粗糙并且當(dāng)活塞采用橡膠密封圈密封時(shí)，Ra為0.1～0.4μm，當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時(shí)，Ra為0.2～0.4μm。 缸體內(nèi)徑D的圓度公差值可按9、10或11級(jí)精度選取，圓柱度公差值可按8能精度選取?！　? 缸體端面T的垂直度公差值可按7級(jí)精度選取。 為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)應(yīng)鍍以厚度為30～40μm的鉻層，鍍后進(jìn)行珩磨或拋光。 3.3.4 活塞 (1) 活塞的材料 液壓缸活塞常用的材料為耐磨鑄鐵、灰鑄鐵(HT300、HT350)、鋼(有的在外徑上套有尼龍66、尼龍1010或夾布酚醛塑料的耐磨環(huán))及鋁合金等。 (2) 活塞的技術(shù)要求 ①活塞外徑D對(duì)內(nèi)徑的徑向跳動(dòng)公差值，按7

31、、8級(jí)精度選取。 ②端面T對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度公差值，應(yīng)按7級(jí)精度選取。 ③外徑D的圓柱度公差值，按9、10或11級(jí)精度選取。 (3) 導(dǎo)向套材料：導(dǎo)向套常用材料為鑄造青銅或耐磨鑄鐵。 (4) 活塞桿結(jié)構(gòu)與材料 對(duì)于多級(jí)液壓缸來說，除最外一級(jí)缸筒外，其它所有缸筒同時(shí)又是充當(dāng)活塞桿的作用。普通活塞桿有實(shí)心和空心兩種，毫無疑問，對(duì)于多級(jí)缸來說，應(yīng)采用空心結(jié)構(gòu)桿。 空心活塞桿材料為35、45無縫鋼管。由于本設(shè)計(jì)中，考慮到焊接質(zhì)量，采用45號(hào)無縫鋼管。 (5) 活塞桿技術(shù)要求： ①活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為229～285HB,必要時(shí)再經(jīng)高頻淬火，硬度達(dá)45～55HRC。 ②活

32、塞桿d和d1的圓度公差值，按9、10或11級(jí)精度選取。 ③活塞桿d的圓柱度公差值，應(yīng)按8級(jí)精度選取。 ④活塞桿d對(duì)d1的徑向跳動(dòng)公差值，應(yīng)為0.01mm。 ⑤端面T的垂直度公差值，則應(yīng)按7級(jí)精度選取。 ⑥活塞桿上的螺紋，一般應(yīng)按6級(jí)精度加工；如載荷較小，機(jī)械振動(dòng)也較小時(shí)，允許按7級(jí)或8級(jí)精度制造。 ⑦活塞桿上下工作表面的粗糙度為Ra0.63μm，必要時(shí)，可以鍍鉻，鍍層厚度約為0.02mm,鍍后拋光。 (6)液壓缸的緩沖 緩沖裝置是為了防止或減小液壓缸活塞在運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)因慣性力造成的沖撞。通常是通過節(jié)流作用，使液壓缸運(yùn)動(dòng)到端點(diǎn)附近時(shí)形成足夠的內(nèi)壓，降低液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，以減小沖

33、擊。常用的液壓缸緩沖裝置見下表。 緩沖方式 結(jié)構(gòu)簡圖 緩沖特性 恒 節(jié) 流 面 積 固 定 型 1—? 液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度； 2—? 緩沖腔的壓力 可 調(diào) 型 錐 形 拋 物 線 形 變 節(jié) 流 面 積 階 梯 形 三 角 形 本設(shè)計(jì)中采用的的是恒節(jié)流面積固定型緩沖方式。 (7)液壓缸安裝連接部分的型式及尺寸 圖7液壓缸進(jìn)出油口的的型式 (8)密封圈的選用 ①對(duì)于固定密封，O型圈提供了一種既有效又經(jīng)濟(jì)的密封元件。O型圈是在模具里硫化成形的；O形圈的特點(diǎn)是具有圓形截面的圓環(huán)狀。它的尺寸是

34、用它的內(nèi)徑和其截面直徑定義的。 O型圈是一種雙向作用密封元件。由于在安裝時(shí)，在徑向或軸向作用的初始?jí)嚎s，使O型圈具有了初始密封的能力。由系統(tǒng)壓力而產(chǎn)生的密封力與初始密封力一起合成為總密封力，它隨系統(tǒng)壓力的提高而增大。 O型圈具有以下優(yōu)點(diǎn)： 簡單，整體式溝槽設(shè)計(jì)減少了零件和設(shè)計(jì)費(fèi)用 設(shè)計(jì)緊湊，零件外形小 安裝簡單，減少差錯(cuò) 為和大多數(shù)的流體想容，有很多復(fù)合物可供選擇 在全球范圍內(nèi)可供現(xiàn)貨，易于保養(yǎng)和維修 ②Yx形密封圈，用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封，工作壓力可達(dá)到14MP，具有摩擦系數(shù)小、安裝簡便等優(yōu)點(diǎn)，分為軸用和孔用兩種。這種密封圈的密封效果來自于它本身的預(yù)加負(fù)載，以及在安裝時(shí)密封唇的壓縮

35、。在運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的壓力增大了密封徑向機(jī)械接觸力。這種密封圈具有協(xié)同工作的主唇和副唇，產(chǎn)生一個(gè)加載最恰當(dāng)?shù)钠胶夤ぷ鼽c(diǎn)。主唇的內(nèi)唇較短，內(nèi)、外的邊都經(jīng)過修整，且由于硬度較低，有良好的回彈能力和柔性，所以達(dá)到了較好的密封性能。副唇和表面保持最小的接觸，有助于安裝時(shí)防止密封圈的旋轉(zhuǎn)。在主唇和副唇間的油腔形成的潤滑油油腔，減少了摩擦和爬行現(xiàn)象。 由于本設(shè)計(jì)導(dǎo)向套和缸筒內(nèi)壁之間是相對(duì)靜止的，根據(jù)以上優(yōu)點(diǎn)我選用了O型圈來作為密封元件。 而一級(jí)缸套、二級(jí)缸套、三級(jí)缸套、4級(jí)缸套和活塞桿之間，我選用了Yx形密封圈和O形密封圈的結(jié)合使用，以達(dá)到最好的密封效果。 在液壓缸中，防塵圈被安放在作軸向運(yùn)動(dòng)的活塞桿和

36、柱塞上。 在活塞桿和柱塞運(yùn)動(dòng)期間，灰塵能進(jìn)入液壓缸內(nèi)，從而引起密封圈、導(dǎo)向套和支承圈的損傷和過早的磨損。使用防塵圈能防止出現(xiàn)這種情況。 圖9 防塵圈 在缸蓋和缸體的接觸處我選用了DKI型防塵圈作為密封元件，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： 良好的刮塵作用，甚至對(duì)牢固粘結(jié)的灰塵也具有良好的刮除作用 設(shè)計(jì)緊湊 便于安裝和拆卸方便 價(jià)格便宜 溝槽設(shè)計(jì)簡單 輕微的旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)不影響工作性能 (10)泵的選用 葉片泵是利用插入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片間容積變化，完成泵的作用。在軸對(duì)稱位置上布置有兩組吸油口和排油口徑向載荷小，噪聲較低流量脈動(dòng)小，同時(shí)污染敏感度不高，有較好的變量能力。價(jià)格合適。 系統(tǒng)需要的

37、流量為100L/min，我選用雙作用葉片泵，且選用的葉片泵流量應(yīng)至少為系統(tǒng)需要流量的2倍，所以我選擇型號(hào)為Y2B——C200C——*F的葉片泵。 (11)進(jìn)油口面積計(jì)算 設(shè)進(jìn)油口處流速為V，進(jìn)油口面積為A 所以 主升油缸活塞直徑，另外整個(gè)油缸要在2.5分鐘內(nèi)升高5.2m，所以舉升速度為 根據(jù)流量連續(xù)性方程 所以得到進(jìn)油口的直徑為14.7mm，取整后為15mm，考慮到流量的跳動(dòng)，取進(jìn)油口面積為20mm?！　? (12)螺紋處強(qiáng)度計(jì)算 ①缸體與缸蓋處強(qiáng)度計(jì)算 本設(shè)計(jì)中，第三級(jí)缸的缸頂采用的是螺紋連接一個(gè)鉸接部分，螺紋處的強(qiáng)度計(jì)算如下： 螺紋處的拉應(yīng)力： 螺紋處的剪應(yīng)力：

38、 圖10 缸蓋與缸筒 合成應(yīng)力： 許用應(yīng)力： 上列各式中： ——油缸最大推力（） D——油缸內(nèi)徑[cm]（D=4.2） ——螺紋直徑[cm]（） ——螺紋內(nèi)徑[cm]（） K——螺紋預(yù)緊力系數(shù)，取1.3 K1——螺紋內(nèi)摩擦系數(shù)，取0.12 ——缸筒屈服極限，取215Mpa N——安全系數(shù)，取1.75 由以上公式計(jì)算得， 所以 ，故螺紋強(qiáng)度滿足要求。 ②缸體與缸蓋法蘭螺栓連接的計(jì)算螺栓的強(qiáng)度計(jì)算如下 圖11 缸體與缸蓋法蘭螺栓連接 螺紋處的拉應(yīng)力： 螺紋處的剪應(yīng)力： 合成應(yīng)力： 以上各式中：Z——螺栓數(shù)量； ——螺紋內(nèi)徑[

39、cm] ——螺紋直徑[cm] Z=6 K=1.3 計(jì)算可得： 可見，當(dāng)螺栓材料選用45號(hào)鋼的時(shí)候，強(qiáng)度是滿足的。 另外，法蘭底部與端蓋之間螺栓的連接強(qiáng)度計(jì)算如下： 計(jì)算得到 可見，當(dāng)螺栓材料同樣選用45號(hào)鋼的時(shí)候，強(qiáng)度是滿足的。 3.4塔架的設(shè)計(jì) 3.4.1 塔架尺寸的確定 塔架分為2個(gè)部分，第一部分為連桿，由三根桿子構(gòu)成，考慮到需要把雷達(dá)從離地3米舉升到離地10米，連桿的總長應(yīng)為7米，設(shè)計(jì)三根桿子的長度分別為： 在前面，我已經(jīng)對(duì)塔架進(jìn)行了受力的計(jì)算，取桿子的長、寬為100mm，滿足前面計(jì)算過的校核要求。 3.4.2.塔架的結(jié)

40、構(gòu) 除了連桿之外，塔架還有其他幾個(gè)部分： 1） 支承桿：塔架需要固定在車子上，這時(shí)就需要有兩根桿子來起到固定的作用，這兩跟桿子和液壓缸一起承受全部的3 tons的負(fù)載，但主要的負(fù)載都在液壓缸上，所以支承桿受力并不大，所以我取桿子的長寬均為80mm。 2） 拉鎖：塔架被液壓缸舉升到位后，如果液壓缸不再供油，則舉升力消失，此時(shí)，拉索將起到拉緊機(jī)構(gòu)的作用，將塔架固定在死點(diǎn)位置，即便液壓缸不再提供力，塔架還是一樣的穩(wěn)定。 3.5 機(jī)動(dòng)式車載雷達(dá)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)分析 3.5.1雷達(dá)車質(zhì)心位置及軸荷分配 圖12　雷達(dá)車在水平面上的受力圖 在設(shè)計(jì)階段,通過質(zhì)量分配法求出雷達(dá)車的質(zhì)心位置O、整車質(zhì)

41、量G ,如圖1 所示。根據(jù)圖1 ,則由力距平衡求得軸荷分配: 中后橋載荷: 前橋載荷: 式中:L 為前橋距離中后橋中心的尺寸, mm; a 為質(zhì)心距離前橋的尺寸, mm。 代入該車載雷達(dá)有關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算得: 通過比較,其結(jié)果與原底盤車改裝前滿載設(shè)計(jì)指標(biāo)基本一致,滿足要求。 3.5.2 雷達(dá)車行駛穩(wěn)定性設(shè)計(jì)分析 (1) 行駛縱向穩(wěn)定性 最大爬坡能力： 最大爬坡能力是指汽車在最低檔作等速行駛時(shí)所能克服的最大坡度。由公式(1) 、(2) 和(3) 求得該車載雷達(dá)的最大爬坡度: （1） （2）

42、 （3） 代入該車載雷達(dá)有關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算得: 式中: 為最低檔所能克服的最大坡度;為最低檔行駛時(shí)的最大驅(qū)動(dòng)( N) ; 為最低檔行駛時(shí)的迎風(fēng)阻力; 為最低檔的最大動(dòng)力因數(shù); 為滾動(dòng)阻力系數(shù)0. 015 ;為迎風(fēng)面積() ;為迎風(fēng)阻力系數(shù);為最低車速(m/s) 。 (2)　駐車制動(dòng)性 駐車制動(dòng)性是衡量車載雷達(dá)在爬坡時(shí)的駐車制動(dòng)能力,駐車制動(dòng)一般靠手剎使驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng),路面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生地面制動(dòng)力,以實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)(該車載雷達(dá)為后輪制動(dòng)) 。圖2 為該雷達(dá)車上坡時(shí)的駐車情況,根據(jù)力和力矩平衡條件,求得最大駐車坡度: 代入該

43、車載雷達(dá)有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算得： 式中: 為縱向附著系數(shù)0. 75 (越野輪胎在干燥水泥路面) ; h 為質(zhì)心高度(mm) ; c 為中后橋中心距離后橋中心的尺寸(mm) 。 (3) 縱向傾覆 當(dāng)車載雷達(dá)以最低車速等速上坡行駛時(shí),其受力情況同樣可以依據(jù)圖2 所示。當(dāng)前輪的法向反作用力 時(shí),便發(fā)生繞A 點(diǎn)向后翻傾,通常稱為縱翻。 圖13 　雷達(dá)車在縱坡上的受力圖 由力距平衡可求得車載雷達(dá)不發(fā)生縱翻的極限坡度: 代入該車載雷達(dá)有關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算得 式中: 為縱翻的極限道路縱坡度。 (4)縱向滑移 該雷達(dá)車采用六輪驅(qū)動(dòng),在六輪驅(qū)動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生滑移的情況下,可根據(jù)圖2 ,由力

44、平衡得: 代入該車載雷達(dá)有關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算得: 式中: 為產(chǎn)生縱向滑移臨界狀態(tài)時(shí)的道路縱坡度。 (5)結(jié)論 ，所以該車載雷達(dá)的最大縱向爬坡度為64 %。其次,在60 %的縱向坡道上停車制動(dòng)時(shí),不會(huì)下滑,并且可以重新起步繼續(xù)行駛爬坡。滿足GJB1380 - 92《軍用越野汽車機(jī)動(dòng)性要求》的規(guī)定。 該車載雷達(dá)車最大縱向滑移坡度小于縱向傾覆坡度 ,所以在發(fā)生縱向傾覆之前,首先發(fā)生縱向滑移現(xiàn)象,從而保證了其縱向行駛的安全性。 ① 行駛橫向穩(wěn)定性 ◇橫向側(cè)翻 當(dāng)車載雷達(dá)在橫向坡道上直線行駛或處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),如果橫向坡度角β超過某一值時(shí),將發(fā)生側(cè)翻,如圖3 所示： 圖14

45、 　雷達(dá)車在橫坡上的受力圖 該車載雷達(dá)不發(fā)生側(cè)翻的極限坡度角β,則由力距平衡得: 式中: b 為左右輪中心間距(mm) ◇橫向側(cè)滑 該車載雷達(dá)在橫坡上靜止時(shí)整車橫向側(cè)滑的極限角度,根據(jù)圖14 的受力情況,由力平衡方程得: 式中: 為橫向附著系數(shù),取 。 ②在轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)翻和側(cè)滑 ◇側(cè)翻 如圖15所示，該車載雷達(dá)在水平路面上作等速轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),有可能繞A 點(diǎn)向外側(cè)翻,所以必須限制其轉(zhuǎn)彎時(shí)的最大行駛速度,由下面公式求得: 式中: g 為重力加速度 ; r 為轉(zhuǎn)彎半徑(m) 。圖4 中, 為轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力; 為側(cè)向附著力。 ◇側(cè)滑 該車載雷達(dá)在水平路面上作等速轉(zhuǎn)彎行

46、駛時(shí),有可能繞向外側(cè)滑,其轉(zhuǎn)彎時(shí)的最大側(cè)滑行駛速度,由下面公式求得: ③結(jié)　論 ◇因?yàn)?因此,該車載雷達(dá)在橫坡上行駛的極限坡度為42 % ,滿足GJB1380 - 92《軍用越野汽車機(jī)動(dòng)性要求》的規(guī)定。并且,在平直線橫坡上勻速直線行駛或靜止時(shí),在發(fā)生橫向側(cè)翻前,首先發(fā)生橫向側(cè)滑,從而保證了其在橫坡上行駛的安全。 ◇因?yàn)?< ,所以在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),在側(cè)翻前首先發(fā)生側(cè)滑,從而保證了其在彎道行駛時(shí)的穩(wěn)定性。并且公路在彎道處筑有適當(dāng)?shù)某邫M坡度,這樣在干，燥水泥路面以上述最高車速轉(zhuǎn)彎時(shí),是比較安全的。 雷達(dá)車整車工作穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 雷達(dá)車風(fēng)載荷計(jì)算 雷達(dá)車展開工作時(shí),通過調(diào)平機(jī)構(gòu)將雷達(dá)調(diào)平

47、。天線升起處于工作狀態(tài),雷達(dá)車所受的力主要包括自身重力和風(fēng)載荷。按照總體戰(zhàn)技指標(biāo)要求,雷達(dá)車在架高10m 時(shí),具有抗810級(jí)風(fēng)的能力。在圖15 位置時(shí),在風(fēng)載荷下,整車穩(wěn)定性最差。由風(fēng)載荷產(chǎn)生的傾覆力矩計(jì)算如下: 風(fēng)阻力計(jì)算如下: 式中: 為阻力系數(shù); A 為面積(m2) ; q 為動(dòng)壓頭; q =PV2/ 2 。經(jīng)計(jì)算,天線陣面風(fēng)阻力、方艙風(fēng)阻力、運(yùn)載車底盤風(fēng)阻力分別為 、 、 。 由風(fēng)阻力產(chǎn)生的最大傾覆力矩計(jì)算如下: 圖15 雷達(dá)車在水平地面受力圖 雷達(dá)車自重穩(wěn)定力矩計(jì)算 在10 級(jí)風(fēng)下雷達(dá)車工作穩(wěn)定系數(shù)η (取穩(wěn)定系數(shù)為2. 5) 由此可見,在10 級(jí)風(fēng)

48、情況下,雷達(dá)車整車工作穩(wěn)定。并且,在設(shè)計(jì)過程中通過增加拉繩固定以加大穩(wěn)定余度。 結(jié)論 機(jī)動(dòng)性使雷達(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中提高生存能力的有效措施之一，因此機(jī)動(dòng)性指標(biāo)已經(jīng)成為現(xiàn)代雷達(dá)的一項(xiàng)重要技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)。而我現(xiàn)在設(shè)計(jì)的車載裝置升降系統(tǒng)，可以應(yīng)用成為雷達(dá)的車載裝置，從而起到對(duì)車載雷達(dá)的舉升，所以本課題有著很廣泛的應(yīng)用范圍。 設(shè)計(jì)中最主要的工作就是對(duì)液壓缸的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中我首先是根據(jù)設(shè)計(jì)要求來確定缸的總行程，由于行程達(dá)到了5.2米，所以我選用了四級(jí)缸作為我的主升液壓缸。然后，我對(duì)液壓缸的受力進(jìn)行了分析，從而確定了液壓缸的總體尺寸和每級(jí)缸的尺寸。 對(duì)于舉升塔架，我做了塔架的受力分析，確定了塔架連桿的尺寸確

49、定。我還綜合考慮了裝載雷達(dá)的車子的尺寸，保證雷達(dá)車載正常行駛時(shí)可以穿越橋梁和隧道。 本論文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作: l）提出了實(shí)現(xiàn)舉升的系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)了雙作用四級(jí)液壓缸的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了液壓缸利得計(jì)算和尺寸確定。 2）設(shè)計(jì)了塔架的結(jié)構(gòu)，詳細(xì)的進(jìn)行了塔架受力分析和風(fēng)力計(jì)算。 3）簡單的介紹了機(jī)動(dòng)式車載雷達(dá)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)分析。 本課題只完成了車載裝置升降系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種設(shè)計(jì)工作，仍有許多種其他機(jī)構(gòu)可以完成相同的工作，如車載剪叉升降系統(tǒng)、立缸式結(jié)構(gòu)等。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)沒有最好，只有更好，我會(huì)繼續(xù)努力使系統(tǒng)更加完善。 參考文獻(xiàn) [1] 何存興，張鐵華主編.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)，第二版.華中科技大學(xué)

50、出版社，2000 [2] 陳建橋主編.材料力學(xué).華中科技大學(xué)出版社，2001 [3] 鐘毅芳等主編，機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法.華中科技大學(xué)出版社，2002 [4] 上海煤礦機(jī)械研究所編.液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊.上海人民出版社，1976 [5] 唐增寶，何永然，劉安俊等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，第二版.華中科技大學(xué)出版社，2002 [5] 路甬祥主編.液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，2002。 [6] 早稻田大學(xué)教授 加藤一郎編.機(jī)械手圖冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979 [7] 機(jī)械工業(yè)部編．1996機(jī)械產(chǎn)品目錄，第7冊．機(jī)械工業(yè)出版社, 1996 [8] 全國液壓氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化

51、技術(shù)委員會(huì)編.液壓氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)匯編，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997 [9] 何存興；液壓元件；機(jī)械工業(yè)出版社； [10] 劉仁家等；機(jī)械設(shè)計(jì)常用元器件手冊；機(jī)械工業(yè)出版社； [11] 雷天覺；液壓工程手冊；機(jī)械工業(yè)出版社； [12］吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000 致謝 本論文的所有研究工作從論文的選題、實(shí)現(xiàn)條件到論文的寫作等階段都是在老師指導(dǎo)下完成的。老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。在我設(shè)計(jì)遇到難題時(shí)，是他給了我信心，使我能夠順利

52、地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 感謝我的同班同學(xué)們，從遙遠(yuǎn)的家來到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。四年了，仿佛就在昨天。也祝愿離開學(xué)校的兄弟們開開心心，我們在一起的日子，我會(huì)記一輩子的。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的老師、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!

53、 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 車載裝置升降系統(tǒng) 院（系、部）名 稱 ： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 李明杰 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 0412070208 指 導(dǎo) 教 師： 李志紅、李錦澤 2010年10月15 日 河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制 一、主要研究內(nèi)容 研究車載裝置的升降系統(tǒng)與自動(dòng)調(diào)平機(jī)械系統(tǒng),,通過水平測繪儀的校正，使雷達(dá)車自動(dòng)處于水平位置，并自動(dòng)舉升雷達(dá)天線 二、基本要求 要

54、求該系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性能好，對(duì)不同的地域條件，不同的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，要求調(diào)節(jié)水平位置、升降系統(tǒng)工作時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且要求工作位置穩(wěn)定，在工作的過程中不能發(fā)生上下移動(dòng)和左右擺動(dòng)，即在一定的風(fēng)速條件下也能穩(wěn)定工作。 三、工作進(jìn)度 2010.10.20 -2011.01.08 根據(jù)任務(wù)書，調(diào)查研究，查閱資料，完成開題報(bào)告，撰寫文獻(xiàn)綜述與外文翻譯。 2011.01.08-2011.05.25 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì) 2011.05.26-2011.05.31 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，教師進(jìn)行審核，準(zhǔn)備答辯 2011.06.01-2011.06.03 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 參考文獻(xiàn) [1］吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)

55、手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000,06. [2] 路甬祥主編.液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，2002。 [3] 早稻田大學(xué)教授 加藤一郎編.機(jī)械手圖冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979 [4] 機(jī)械工業(yè)部編．1996機(jī)械產(chǎn)品目錄，第7冊．機(jī)械工業(yè)出版社, 1996 指導(dǎo)教師簽名： 教研室主任審查簽名： 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 車載裝置升降系統(tǒng) 院（系、部）名 稱 ：

56、 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 李明杰 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 0412070208 指 導(dǎo) 教 師： 李志紅、李錦澤 2010年11月25日 河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制 II 一、課題來源 自選 二、主要依據(jù) 現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭對(duì)雷達(dá)的越野作戰(zhàn)與戰(zhàn)場生存能力提出了越來越高的要求，高度的機(jī)動(dòng)能力已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事雷達(dá)的必備素質(zhì);因此，對(duì)于設(shè)計(jì)師來說，在考慮整機(jī)電性能指標(biāo)、可靠性、可維性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性及加工工藝性等因素的同時(shí)，還須從結(jié)構(gòu)上對(duì)其機(jī)

57、動(dòng)性作出精心構(gòu)思。 為了減小樹木、民房等地高度近距離障礙物對(duì)雷達(dá)天線的遮蔽，通常應(yīng)采取措施將雷達(dá)舉高架設(shè)，例如將雷達(dá)架設(shè)在一定高度的鐵架上，但這些辦法存在架設(shè)速度慢、作業(yè)強(qiáng)度大、需要吊裝等輔助設(shè)備等缺點(diǎn)，尤其對(duì)于要求架撤時(shí)間短的野外機(jī)動(dòng)型車載雷達(dá)來說，這些缺點(diǎn)就顯得更加突出。因此必須設(shè)計(jì)一種自動(dòng)架高裝置，以實(shí)現(xiàn)快速便捷的架高雷達(dá)天線的目的。 三、研究內(nèi)容 系統(tǒng)能在一定的外界載荷（如風(fēng)力）的作用下，把規(guī)定的重量載荷在短時(shí)間內(nèi)以一定的姿態(tài)快速平穩(wěn)的舉升至一定高度并鎖定位置，使雷達(dá)能夠在一定條件下安全可靠的工作。 系統(tǒng)采用機(jī)電液一體化技術(shù)，使舉升過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這樣，一方面降低操

58、作人員的作業(yè)強(qiáng)度，另一方面能夠可靠的縮短作業(yè)時(shí)間。由于車身裝載空間有限，聚生系統(tǒng)必須與雷達(dá)其他部分一體化設(shè)計(jì)，以達(dá)到優(yōu)化空間尺寸、確保各種運(yùn)輸狀態(tài)的通過能力。高比剛度、比強(qiáng)度結(jié)構(gòu)形式：由于車輛裝載能力與設(shè)備外形尺寸、重量等因素的矛盾，舉升系統(tǒng)還必須對(duì)其自身的結(jié)構(gòu)形式和重量進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到用最小的自重承受最大的外載荷的目的。 高安全性、高可靠性及良好的環(huán)境適應(yīng)和可維性。 四、研究計(jì)劃及預(yù)期成果 研究計(jì)劃：通過具體產(chǎn)品，查閱相關(guān)資料結(jié)合學(xué)過的高機(jī)動(dòng)性雷達(dá)車方面的知識(shí)，聯(lián)系已有的產(chǎn)品發(fā)揮自我的創(chuàng)新意識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 預(yù)期成果： 在本設(shè)計(jì)過程中，將參考現(xiàn)有的各種舉升系統(tǒng)，設(shè)計(jì)完成完整的車載

59、舉升系統(tǒng)，操作簡單，且穩(wěn)定性強(qiáng)。升降塔架式雷達(dá)彌與購?fù)愡M(jìn)口裝備相比可節(jié)省經(jīng)費(fèi)。 5、 特色或創(chuàng)新之處 便于運(yùn)輸，適應(yīng)各種環(huán)境。工作過程完全自動(dòng)化，自動(dòng)調(diào)節(jié)水平，自動(dòng)舉升，并且工作工程穩(wěn)定，沒有搖動(dòng)或者擺動(dòng)，通用性好，移植性強(qiáng)。 六、已具備的條件和尚需解決的問題 已具備的條件：水平測繪儀調(diào)節(jié)水平，控制液壓系統(tǒng)。 有待解決的問題：工作部件提升的所有高度都由液壓缸完成，這時(shí)液壓缸的尺寸比較大?？刂撇糠中枰獑纹瑱C(jī)來輔助。 七、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表

60、 題 目 車載裝置升降系統(tǒng) 學(xué)生姓名 李明杰 學(xué) 號(hào) 0412070208 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 李志紅、李錦澤 職 稱 副教授 主要研究內(nèi)容及進(jìn)展 主要研究內(nèi)容： 研究車載裝置的升降系統(tǒng)與自動(dòng)調(diào)平機(jī)械系統(tǒng) 課題進(jìn)展情況： 正在校核塔架的尺寸、設(shè)計(jì)液壓缸的尺寸及其零部件 尚須完成的任務(wù) 機(jī)動(dòng)式車載雷達(dá)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)分析 存在的主要問題及解決措施 問題：油缸承受側(cè)向力矩，剛度與強(qiáng)度不足 解決措施：設(shè)計(jì)塔架，增強(qiáng)舉升系

61、統(tǒng)的穩(wěn)定性，并增加塔架索拉機(jī)構(gòu)，保持舉升以后雷達(dá)的穩(wěn)定性 指導(dǎo)教師審查意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 院（系、部）審查意見 簽字蓋章： 年 月 日 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄表 題 目 車載裝置升降系統(tǒng) 學(xué)生姓名 李明杰 學(xué)號(hào) 0412070208 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 答辯主持人 答辯組成員 答辯記錄人 地點(diǎn) 時(shí)

62、間 年 月 日 答辯過程及內(nèi)容： 組長簽名： 成員簽名： 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績評(píng)定匯總表 指導(dǎo)教師評(píng)分表 工作態(tài)度（10） 出勤與 工作量 （10） 調(diào)研論證或?qū)嶒?yàn)（設(shè)計(jì)） （30） 論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 （30） 創(chuàng)新 （10） 完成情況 （10） 總成績

63、 指導(dǎo)教師評(píng)語： 是否同意參加答辯: 指導(dǎo)教師簽字： 評(píng)閱人評(píng)分表 選題質(zhì)量（20） 能力水平（40） 創(chuàng)新（10） 論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量（30） 總成績 評(píng)閱人評(píng)語： 是否同意參加答辯: 是 評(píng)閱人簽字： 答辯小組評(píng)分表 論文（設(shè)計(jì)）（30） 創(chuàng)新（10） 陳述（30） 答辯（30） 總成績 答辯小組評(píng)語： 答辯小組成員 簽字： 院（系、部）答辯委員會(huì)意見： 綜合成績： 　　

64、 院（系、部）答辯委員會(huì)主任簽字：　　 院（系、部）蓋章 年　　　月　　　日 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)工作總結(jié) 車載裝置升降系統(tǒng) 院（系、部）名 稱 ： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 李明杰 學(xué)

65、生 學(xué) 號(hào)： 0412070208 指 導(dǎo) 教 師： 李志紅、李錦澤 2011年6月7日 河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制 一、計(jì)劃的實(shí)施情況及工作的詳細(xì)進(jìn)程 2010.10.20 -2011.01.08 根據(jù)任務(wù)書，調(diào)查研究，查閱資料，完成開題報(bào)告，撰寫文獻(xiàn)綜述與外文翻譯。 2011.01.08-2011.05.25 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì) 2011.05.26-2011.05.31 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，教師進(jìn)行審核，準(zhǔn)備答辯 2011.06.01-2011.06.03 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 二、研究結(jié)果及意義 在本設(shè)計(jì)過程中，參考現(xiàn)有

66、的各種舉升系統(tǒng)，設(shè)計(jì)完成完整的車載舉升系統(tǒng)，操作簡單，且穩(wěn)定性強(qiáng)。升降塔架式雷達(dá)彌與購?fù)愡M(jìn)口裝備相比可節(jié)省經(jīng)費(fèi)。 三、主要收獲及體會(huì) 對(duì)自身所學(xué)進(jìn)行了一次完整的鞏固與提高，通過這次設(shè)計(jì)，收獲很大，同時(shí)我也意識(shí)到了自身知識(shí)的貧乏，實(shí)踐能力的不足。在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我會(huì)進(jìn)一步提高自身的能力，提高自己的素質(zhì)。 四、存在問題及努力方向 本課題只完成了車載裝置升降系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種設(shè)計(jì)工作，仍有許多種其他機(jī)構(gòu)可以完成相同的工作，如車載剪叉升降系統(tǒng)、立缸式結(jié)構(gòu)等。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)沒有最好，只有更好，我會(huì)繼續(xù)努力使系統(tǒng)更加完善。 五、指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 高機(jī)動(dòng)性地面雷達(dá)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢 院（系、部）名 稱 ： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué) 生