水平转台的机械设计.ppt

本科毕业设计论文本科毕业设计论文题题 目目：： 水水 平平 转转 台台 的的 机机 械械 设设 计计 专专 业业：： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学生姓名：学生姓名：************ 导师姓名：导师姓名： ****** ****** 学生班级：学生班级： 08331 08331 学生学号：学生学号： 西西 安安 电电 子子 科科 技技 大大 学学1水平转台设计过程转台的结构类型转台的结构类型转台驱动元件选择转台驱动元件选择转台机械结构设计转台机械结构设计2转台的结构类型 转台是一种重要的地面测试设备，用于惯性转台是一种重要的地面测试设备，用于惯性导航系统和惯性元件检定、标定，以及模拟飞行导航系统和惯性元件检定、标定，以及模拟飞行器姿态运动。

器姿态运动 转台根据用途可分为仿真转台和惯性测试转转台根据用途可分为仿真转台和惯性测试转台 惯性测试转台，侧重静态或稳态性能，主要惯性测试转台，侧重静态或稳态性能，主要用于惯性导航系统和惯性元件用于惯性导航系统和惯性元件 仿真转台，侧重动态性能，仿真转台一般用仿真转台，侧重动态性能，仿真转台一般用于武器平台或运动载体的运动状态模拟于武器平台或运动载体的运动状态模拟3水平转台的分类一、按机械台体结构分类：一、按机械台体结构分类：外框轴1、立式转台：立式转台的外框轴垂直于地平面，立式转台的结构多数为音叉式，结构如图所示 42 2、卧式转台：卧式转台的外框轴平行于地平、卧式转台：卧式转台的外框轴平行于地平、卧式转台：卧式转台的外框轴平行于地平、卧式转台：卧式转台的外框轴平行于地平面，结构如图所示面，结构如图所示面，结构如图所示面，结构如图所示外框轴5二、按转台回转轴数量分类1 1、单轴转台：单轴转台只有一个回转轴，、单轴转台：单轴转台只有一个回转轴，结构如图所示结构如图所示 62 2、双轴转台：图中的是立式双轴转台，其、双轴转台：图中的是立式双轴转台，其具体结构如图所示。

具体结构如图所示 73 3 、三轴转台：、三轴转台：立式三轴转台卧式三轴转台84 4、多轴转台：由三轴以上组成的转台，结、多轴转台：由三轴以上组成的转台，结构如图所示构如图所示 9三、按转台驱动元件类型分类1 1、电动转台、电动转台 所有框架全部由电机驱动所有框架全部由电机驱动2 2、液压转台、液压转台 所有框架全部由液压马达驱动所有框架全部由液压马达驱动如图所示如图所示10四、按转台轴承分类 1 1、机械轴承转台：转台回转轴的支承是机械轴承机械轴承转台：转台回转轴的支承是机械轴承2 2、液压轴承转台：转台回转轴的支承是液压轴承液压轴承转台：转台回转轴的支承是液压轴承3 3、气浮轴承转台：转台回转轴的支承是气浮轴承气浮轴承转台：转台回转轴的支承是气浮轴承11转台驱动元件选择 由于转台是高精度精密测试设备，要求由于转台是高精度精密测试设备，要求转角精度高、转速平稳，同时又要求调速范转角精度高、转速平稳，同时又要求调速范围大因此对于驱动元件的性能要求很高因此对于驱动元件的性能要求很高一般要求其具有体积小、重量轻、高精度、一般要求其具有体积小、重量轻、高精度、低速平稳运行、高藕合刚度、大扭矩、可堵低速平稳运行、高藕合刚度、大扭矩、可堵转、快速响应、特性线性度好、调速方便等转、快速响应、特性线性度好、调速方便等的要求。

的要求12 转台常用的驱动元件有电机、液压马达转台常用的驱动元件有电机、液压马达等电机与液压马达驱动，各有利弊，选择等电机与液压马达驱动，各有利弊，选择哪种驱动方式，要根据具体的要求来定夺哪种驱动方式，要根据具体的要求来定夺一般液压马达驱动的转台的负载比电机驱动一般液压马达驱动的转台的负载比电机驱动的大很多的大很多 液压驱动的优点是：液压驱动的优点是： （（1 1）输出力矩大、功率密度高输出力矩大、功率密度高 （（2 2）液压马达调速范围大液压马达调速范围大 13电动机驱动的主要优点是：电动机驱动的主要优点是： （（1 1）实现连续回转，而摆动式液压马达则不能实现连续回转，而摆动式液压马达则不能 （（2 2）液压马达必须设置液压油源，而电动机不需要液压马达必须设置液压油源，而电动机不需要驱动元件与转台框架的联接方式分为驱动元件与转台框架的联接方式分为直接驱动直接驱动和和间接间接驱动驱动 直接驱动：将电机或液压马达的输出轴直接与框直接驱动：将电机或液压马达的输出轴直接与框架固联，其主要优点是有利于改善和提高系统的动态架固联，其主要优点是有利于改善和提高系统的动态性能和精度，缺点是其低速性能取决于元件本身的低性能和精度，缺点是其低速性能取决于元件本身的低速性能。

速性能 14 间接驱动：是将电机或液压马达的输出间接驱动：是将电机或液压马达的输出轴经齿轮减速再与框架轴固联，其主要优点轴经齿轮减速再与框架轴固联，其主要优点是可以改善系统的超低速性能及用小力矩电是可以改善系统的超低速性能及用小力矩电机可驱动大力矩负载，缺点是由于齿轮啮合机可驱动大力矩负载，缺点是由于齿轮啮合间隙以及齿面磨损后影响系统的精度和稳定间隙以及齿面磨损后影响系统的精度和稳定性15转台机械结构设计 一、轴系设计一、轴系设计一、轴系设计一、轴系设计 轴系是实现转台各零部件有机联系的关轴系是实现转台各零部件有机联系的关键，各框架之间通过轴系连接在一起，通过键，各框架之间通过轴系连接在一起，通过轴系传递力矩及传动精确的回转运动轴系轴系传递力矩及传动精确的回转运动轴系由轴、轴承、连接机构等组成结构如图由轴、轴承、连接机构等组成结构如图 ：：16单轴转台轴系结构轴承连接机构电机轴17二轴转台轴系结构 18 轴系设计主要涉及刚度、强度、材质、轴系设计主要涉及刚度、强度、材质、结构形状等刚度、强度问题是轴系设计的结构形状等刚度、强度问题是轴系设计的普遍内容，轴系的刚度反映了轴系组件抵抗普遍内容，轴系的刚度反映了轴系组件抵抗静、动载荷变形的能力，转台轴系的载荷是静、动载荷变形的能力，转台轴系的载荷是弯矩和扭矩，相应的变形为挠度、扭转角，弯矩和扭矩，相应的变形为挠度、扭转角，其刚度为抗弯刚度和抗扭刚度。

对于重要的其刚度为抗弯刚度和抗扭刚度对于重要的轴系，除了进行强度验算外，还必须进行刚轴系，除了进行强度验算外，还必须进行刚度验算 19二、轴承选择与固定二、轴承选择与固定 轴承固定方式有两种：两端固定、一端轴承固定方式有两种：两端固定、一端固定一端游动如图所示固定一端游动如图所示 （a）一端固定一端游动 (b)两端固定 20三、三、三、三、轴与框架的连接轴与框架的连接 轴与孔的一般连接方式有：键连接、过轴与孔的一般连接方式有：键连接、过盈配合如图所示如图所示 (a) 键连接 (b) 过盈配合 21四、框架设计四、框架设计 框架是转台的关键零件，提高其力学性框架是转台的关键零件，提高其力学性能对系统的精度具有重要的意义框架结构能对系统的精度具有重要的意义框架结构如图所示如图所示 （a）内框结构 22（b）中框结构 （c）外框结构 23限位锁紧装置 限位装置 外框中框 锁紧装置内框支座24限位装置 锁紧装置 25五、传动部件设计五、传动部件设计 对于直接驱动式的转台，需要联轴器或者直接与电机提供的接口连接。

在图中的单轴转台轴系结构中，电机转子直接联在轴上，驱动轴系回转 26转台传动机构 齿轮减速机齿轮减速机直流力矩电机27论文答辩完毕谢谢各位老师谢谢各位同学28。