motion随动平台方位传动系统的设计仿真(4)
4.软件的高度集成: 可以在轻松完成三文零件建模、装配、钣金成形及三文造型关联的工程图纸、高级智能渲染。采用拖放式的实体造型并结合智能捕捉与三文定位技术, 可以将设计效率与速度大大提高。
1.5 本文的主要研究内容
(1)随动平台总体方案的研究：通过深入研究各国遥控武器站的结构，比较其各自的优缺点，确定该遥控武器站系统的总体方案。
(2)随动平台结构设计：根据各项设计参数，设计该随动平台的具体结构。包括电机的选型、减速器的选择，方位限位装置，方位锁航装置的设计等，并进行了系统装配。
(3)使用Solidworks软件的Solidworks motion插件建立虚拟样机模型，进行了控仿真，并给出了传动系统的运动规律。通过与理论计算值的对比，各项运动规律满足要求。
2. 随动平台总体方案设计与研究
遥控武器站是一种基于图像和电驱动实现遥控操作的模块化武器系统，一般包括全电驱动的炮塔和操控显示单元两大部分，炮塔之上集成了观瞄系统(如CCD摄像机、热成像仪、激光测距机等)、驱动组件、稳定部分和武器；操控显示单元包括火控计算机、彩色显示器、操作键盘或手柄和作战软件等。主要配备各种机枪、自动榴弹发射器等武器，有的可配备小口径火炮和单兵导弹[11]。
2.1 随动平台总体方案设计
2.1.1 方案的设计目标
(1)采用交流伺服电机
(2)系统射界为-170°～+170°
(3)最大跟踪速度为60°/s
(4)最小跟踪加速度为
(5)具有机械和电气限位装置
(6)具备失电制动和行军固定功能
2.1.2 设计目标分析与设计思想
(1)设计目标分析
设计目标中的核心是对方位传动系统的设计，为满足传动需求，本文中主要从电机选择和方位齿轮传动方面进行了考虑。同时设计锁航装置和限位装置，使系统具有制动和限位功能
(2)设计思想
保证关键单元结构设计满足要求，尽堵使整体结构紧凑、重量轻、易于装配，外表美观、可移植性好。
2.2.3 随动平台设计总体方案
电机：永磁交流同步电动机
减速器：同轴式斜齿轮减速器
方向机：齿轮齿圈式[12]
同时设计了方位限位装置，方位锁航装置，满足具有机械和电气限位装置和具备失电制动和行军固定功能的设计目标需求。定位的零部件均采用螺钉螺栓固定，齿轮齿弧、转轴等用键连接。减速机前套和齿轮上下通过角接触轴承支承．既可承受轴向载荷，又可承受径向力，达到支承和抗翻转的重要目的。
2.3 随动平台结构设计
方位伺服系统主要由方位传动机构、机械和电气限位装置、机械和电气锁航装置组成。转动环与固定环之间采用滚珠支撑，固定环中加工有内齿圈，与小齿轮组成行星齿轮传动系统，通过小齿轮的自转使转动环绕固定环同轴转动。
2.3.1 方位传动机构
方位传动机构主要由电动、减速机、旋转变压器、转动环、固定环、小齿轮、减速机前套、轴向拉杆、轴承端盖、齿轮间隙调整装置等组成。
1. 驱动电机的选择
本设计中所用到的驱动电机为方向电机。交流电动机具有结构相对简单、重量轻、体积小、效率高、输出力矩大、无电刷、无换向火花及坚固耐用等优点，受到人们广泛的青睐。高性能的交流调速与交流伺服系统己成为国际上电力电子与传动领域的潮流，也为现代交流调速技术奠定了理论基础。交流伺服系统的应用范围也日趋广泛，在机床等工业行业，交流伺服系统己经开始全面取代直流伺服系统。在美国、俄罗斯等许多发达国家也己将交流伺服系统用于中小口径高炮的伺服驱动，如原苏联的卡什坦6管30mm小口径高炮及美国的6管20mm小口径高炮。交流伺服电动机分为鼠笼式异步电动机和永磁式同步电动机。永磁式同步电动机重量轻、体积小、转子无发热、效率高。永磁交流同步电机采用自控变频调速控制方式，具有能够与直流伺服电动机相媲美的调速特性，是当今交流伺服系统的主流，应用非常广泛[13]。
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