車載雷達天線升降機構液壓系統(tǒng)開題報告.docx

畢 業(yè) 設 計（論 文） 開 題 報 告 課 題 _院（系、部) _ 專業(yè)及班級 _ 姓名及學號 _ 指 導 教 師 _ _日 期 _關于本科畢業(yè)設計（論文）開題報告的規(guī)定為切實做好本科畢業(yè)設計（論文）的開題報告工作，保證論文質(zhì)量，特作如下規(guī)定：一、開題報告是本科畢業(yè)設計（論文）的必經(jīng)過程，所有本科生在寫作畢業(yè)設計（論文）之前都必須作開題報告。二、開題報告主要檢驗學生對專業(yè)知識的駕馭能力和研究能力，考察寫作論文的準備工作是否深入細致，包括選題是否恰當，資料占有是否翔實、全面，對國內(nèi)外的研究狀況是否了解，本人的研究是否具有創(chuàng)新性等。三、畢業(yè)設計（論文）開題報告前，學生必須根據(jù)所學專業(yè)培養(yǎng)目標，與教師雙向選擇后確定選題，根據(jù)任務書廣泛查閱文獻，深入調(diào)查，收集資料，制定研究方案，在此基礎上撰寫開題報告。四、學生設計（論文）開題前需認真填寫開題報告表，并向?qū)熖岢錾暾垼僧厴I(yè)設計（論文）指導小組負責開題報告的評議。五、畢業(yè)設計（論文）指導小組應當對開題報告進行認真評議，主要評議論文選題是否恰當，研究設想是否合理、可行，研究內(nèi)容與方法是否具有開拓性、創(chuàng)新性，是否可以開始進行論文寫作等。評議結果分為“合格”和“不合格”兩種，學生開題報告評議結果須為“合格”方可開始論文寫作。畢業(yè)設計（論文）指導小組不得少于3人。六、開題報告表應送交所在系(部)保存。七、表中各項可自行加頁。西安科技大學高新學院畢業(yè)設計(論文)開題報告課題車載雷達天線升降機構液壓系統(tǒng)設計選題類型工程設計 一、選題依據(jù)(簡述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況, 說明選題目的、意義，列出主要參考文獻)：1、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析冷戰(zhàn)時期，由于兩大軍事集團的長期對峙，西方國家十分重視機動雷達尤其是高機動雷達的發(fā)展與研制?，F(xiàn)在隨著國際形勢的動蕩，局部戰(zhàn)爭的不斷爆發(fā)，現(xiàn)代武器裝備的不斷更新，現(xiàn)代戰(zhàn)爭已進入了電子戰(zhàn)，信息戰(zhàn)時代，傳統(tǒng)的機動型雷達已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需求。各國為了提高自己的防衛(wèi)，跟蹤，識別和反擊能力，高機動地面雷達應運而生。大批各種型號的機動雷達裝備部隊，并且將高機動雷達部署在戰(zhàn)略要地，以提高雷達網(wǎng)的彈性和整個防控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，下面是近三司使年來西方各國裝備的集中主要的高機動雷達。不難看出目前世界各國都把防空雷達網(wǎng)建設中如何發(fā)展機動作戰(zhàn)力量和研制高機動雷達當成一件大事來抓，這就是高技術局部戰(zhàn)爭的必然趨勢。獨聯(lián)體國家的70000部防空雷達大部分是車載式機動雷達，并且有相當數(shù)量為高機動雷達，英國和法國的雷達站幾乎不采用固定式，而采用可運輸單元，一旦需要，機動雷達可在較短時間內(nèi)轉移到新的陣地展開工作；日本的機動雷達站與固定雷達站之比，近年來，由原來的1：14升到1：25，而且雷達天線可以折疊運輸，雷達具有較好的偵測性能、抗干擾能力和自動化入網(wǎng)能力。我國周邊的一些國家和地區(qū)也十分重視雷達的機動和銀幣。臺灣則大力發(fā)展機動雷達，其固定雷達天線外，其余部分均可以進入坑道。軍事力量最強的美國也是十分重視雷達的機動性國家，他們的艦載、機載和衛(wèi)星偵察雷達可以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的機動，并且其雷達情報網(wǎng)抗摧毀能力已達到完善的程度。雷達一般有固定式和移動式兩種。以前為了適應戰(zhàn)爭的需要，雷達要實現(xiàn)陣地轉移，人們對最初的機動雷達只是理解為機械牽引移動型雷達，根據(jù)地面雷達的不同，在幾小時到十幾小時內(nèi)能完成拆收或進入工作狀態(tài)的雷達稱之為機動性雷達。這種機動型地面雷達在二戰(zhàn)期間起了一定的作用。隨著國際形勢的動蕩，局部戰(zhàn)爭的不斷爆發(fā)，現(xiàn)代武器裝備的不斷更新，現(xiàn)代戰(zhàn)爭已進入了電子戰(zhàn)，信息站時代，傳統(tǒng)的機動型雷達已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要。各國為了提高自己的防衛(wèi)，跟蹤，識別和反擊能力，高機動地面雷達應運而生。2、設計目的在車載雷達中，天線的快速、可靠地機動架設和撤收是其基本要求之一，雷達天線升降機構按傳動系統(tǒng)的不同，可以分為機電式和電液式。機電式升降機構技術在國內(nèi)外都很成熟。但是機電式的升降機構的控制及傳動結構較為復雜，同時單位驅(qū)動載荷的重量較大，而電液系統(tǒng)與之相比就有一定的優(yōu)點?，F(xiàn)代高技術對雷達的越野作戰(zhàn)與戰(zhàn)場生存能力提出了越來越高的要求,以達到戰(zhàn)時快速組網(wǎng)及補充戰(zhàn)損的目的，高度的機動能力已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事雷達的必備素質(zhì)。因此，對于雷達設計師來說，在考慮整機電性能指標、可靠性、可維護性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟性及加工工藝性等因素的同時，還須從結構上對其機動性作出精心構思。該選題以車載雷達天線升降機構系統(tǒng)為設計對象。以車載雷達天線升降機構系統(tǒng)為設計對象，緊密結合機械設計制造及自動化專業(yè)的相關基礎技術和專業(yè)技術，對于鍛煉學生綜合應用液壓傳動、機械制造工程、機械設計、機械CAD等基本專業(yè)知識解決工程實際問題的能力以及獨立工作的能力具有積極的促進作用。3、設計意義現(xiàn)代高科技技術戰(zhàn)爭對雷達的越野性作戰(zhàn)和戰(zhàn)場生存能力提出了越來越高的要求，為達到戰(zhàn)使快速組網(wǎng)及補充戰(zhàn)損的目的，戰(zhàn)速的機動性能已成為現(xiàn)代軍事雷達的必備素質(zhì)。作為地面防防空系統(tǒng)主要組成之一的地面雷達，其機動性越來越受到重視。雷達的機動性是指雷達快速隱蔽和轉移陣地的能力，是雷達使用性能的重要指標，它涉及雷達從一個陣地的中工作狀態(tài)，經(jīng)過折收，越野行軍，進入另一個陣地架設轉入工作狀態(tài)的諸多環(huán)節(jié)。提高地面雷達的機動性，一方面可將其作為固定站作為站時毀損雷達的補充，以獲得更多空情，另一方面也是雷達在戰(zhàn)爭中提高自身生存能力的有效措施之一。對雷達機動性的要求一般包括:雷達整機的架撤時間和操作人員的數(shù)量，運送單元的數(shù)量，對各種裝載運輸?shù)囊?，陣地的適應性等。因此采用高可靠性，高自動化的架設系統(tǒng)，不但能有效的減少操作人員的數(shù)量，降低作業(yè)強度，而且可以大大縮短作業(yè)時間，提高雷達設備的機動性。高機動雷達負有加強雷達網(wǎng)，補充戰(zhàn)損，隨時前伸等作戰(zhàn)使命，可以豐富部隊的作戰(zhàn)模式，提高防御系統(tǒng)應變突發(fā)事件的能力，在提高雷達網(wǎng)生存和重組能力以及保持雷達網(wǎng)完整方面將發(fā)揮不可替代的作用。文獻綜述見附件4、參考文獻 1王積偉，章宏甲，黃誼. 液壓傳動 .北京：機械工業(yè)出版社，20062高揚.仇錦紅.液壓系統(tǒng)故障的調(diào)試和診斷J.科技傳播.20143張利平液壓控制系統(tǒng)及設計北京：化學工業(yè)出版社，20064劉延俊液壓系統(tǒng)使用與維修北京：化學工業(yè)出版社，20065楊培元朱福元液壓系統(tǒng)設計簡明手冊北京：機械工業(yè)出版社，20036趙靜一姚成玉.我國液壓可靠性技術概述液壓與氣動20137李雨.數(shù)控機床液壓系統(tǒng)常見故障及診斷方法.J.黑龍江科學.20148李壯云,液壓元件與系統(tǒng). 機械工業(yè)出版社19999陳奎先,液壓與氣壓傳動. 武漢理工大學出版社,200110 晁智強.寧初明.韓壽松.劉相波.液壓系統(tǒng)動態(tài)研究方法分析J. 機械工業(yè)出版社201411路甬祥.液壓氣動手冊. 機械工業(yè)出版社 200412張福臣.液壓與氣壓傳動M.北京：機械工業(yè)出版社，2013 13 The LEE Company Technical Center.LEE Technical Hydraulic Handbook. Westbrook.Connecticut.1989 14 A.L.Hitchcox.Water Hydraulics Continues Steady Growth.Hydraulics &Pneumatics. DEC1999.3.115 K.K.Gupta，J.L.Meek.A Brief History of the Beginning of the Finite Element Mathematics.2001，128.154 二、主要研究(設計)內(nèi)容、研究（設計）思路及工作方法或工作流程1、設計的基本內(nèi)容1）完成車載雷達天線升降機構液壓系統(tǒng)工作原理圖的設計，以及工作原理的分析說明；2）選擇AutoCAD為設計開發(fā)工具，完成車載雷達天線升降機構液壓系統(tǒng)的總體設計；3）完成雷達天線升降機構液壓系統(tǒng)的主液壓缸、副液壓缸、天線座裝置等關鍵功能裝置的設計。2、設計思路及方法 1）明確液壓系統(tǒng)的使用要求，進行負載特性分析。由于總體裝置對液壓系統(tǒng)的使用要求是液壓系統(tǒng)設計的主要依據(jù)，因此，必須明確：對液壓裝置的位置及尺寸的限制，裝置的工藝流程等，液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境，以及經(jīng)濟性和成本方面的要求。 2）設計液壓系統(tǒng)方案。其中包括：確定回路方式，選用液壓油液，初定系統(tǒng)壓力，選擇執(zhí)行元件，確定液壓泵的類，選擇調(diào)速方式，選擇換向回路等。 3）計算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)：包括執(zhí)行元件結構尺寸計算，液壓泵性能參數(shù)計算。 4）繪制液壓系統(tǒng)的工作原理圖。主要技術參數(shù)：系統(tǒng)工作重力負載4000Kg；主缸：工作壓力5.1MPa，流量33L/Min ；副缸：工作壓力15.3MPa，流量11L/Min。結構示意圖：如圖2.1所示，為封閉式圓筒給料機設計設計示意圖。圖2.1該舉升機構的機械部分由天線座，主液壓缸和副缸等組成，如圖2.1-（a）所示，天線首先由副缸從圖（a）位置扶正至圖（b）所示位置，同時主缸通過同步結構與支承桿保持平行運動至垂直位置，再由主缸將天線舉升到一定的高度?；厥諘r靠重力回落，然后再由副缸回收到車座上。舉升過程中的特點是負載在不斷變化，且在舉升過程中的某一時刻出現(xiàn)超越負載，風載荷的影響是影響系統(tǒng)穩(wěn)定工作的不可忽視的因素，在風力較大時尤其如此。5）選擇液壓元件：其中包括控制閥的選擇，復制元件的選擇，液壓閥配置形式的選擇，泵電機裝置的選擇。 6）驗算液壓系統(tǒng)性能：主要對壓力損失的驗算和系統(tǒng)發(fā)熱升溫的驗算。 7）液壓裝置結構的設計。 8）繪制工作圖，編制文件。 三、畢業(yè)設計(論文)工作進度安排（1）調(diào)研、收集資料并完成開題報告-3周；（2）熟悉AutoCAD設計開發(fā)工具和確定總體設計方案-4周；（3）雷達天線升降機構液壓系統(tǒng)及結構方案詳細設計并完善-4周； （4）完成外文翻譯、中期報告-1周； （5）設計計算并完成CAD零件圖、裝配圖-3周；（6）整理資料、撰寫畢業(yè)論文、準備答辯-2周。指導教師意見 指導教師簽名:_年 月 日畢業(yè)設計（論文）指導小組審核意見難度份量綜合訓練程度是否隸屬科研項目組長_ （公 章）年 月 日附件：文獻綜述文綜述獻前言隨著國際形勢的動蕩，局部戰(zhàn)爭的不斷爆發(fā)，現(xiàn)代武器裝備的不斷更新，現(xiàn)代戰(zhàn)爭已進入電子戰(zhàn)、信息站時代，傳統(tǒng)的機動性雷達已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要。各國為了提高自己的防衛(wèi)、跟蹤、識別和反擊能力高機動地地面雷達應運而生。為了達到戰(zhàn)時快速組網(wǎng)及補充戰(zhàn)損的目的，高速的機動性能已成為現(xiàn)代軍事雷達的必備素質(zhì)。作為地面防空系統(tǒng)主要組成之一的地面雷達，其機動性越來越受到重視。雷達天線升降機構按照傳動形式的不同，可分為機電式和液壓式。與機電式相比，在輸出同樣功率的條件下，液壓式的體積和質(zhì)量小，承載能力大，可以完成較大重量雷達天線的架設，還可大大簡化機械結構，減少機械零件部件的數(shù)目，也便于實現(xiàn)自動控制。隨著科技的發(fā)展，液壓式傳動系統(tǒng)已逐漸在雷達天線升降機構中被采用，可實現(xiàn)對較大型天線的高架，并且在天線的舉升過程中，天線的姿態(tài)不變，架設撤收過程平穩(wěn)、可靠、快速。因此液壓式傳動系統(tǒng)已逐漸在雷達天線升降系統(tǒng)中被采用。塔架式雷達天線升降機構的研究和設計正是本著上述要求擬定的。主題1、天線升降裝置對液壓系統(tǒng)的要求：在天線升降裝置中液壓系統(tǒng)主要完成的功能是天線高架舉升和舉升到位后的位置鎖定。作為一種野外作業(yè)的軍品，舉升的口徑大、透空率較小的天線，因此雷達天線液壓升降裝置與一般液壓升降機相比有相似之處也有它的側重點。 相似之處：為防止升降過程中機構的卡死及控制天線陣面扭曲值在允許范圍內(nèi)須保證：兩個驅(qū)動液壓缸的同步；天線陣面降落過程的負值負載平衡；環(huán)境適應性、可靠性、安全性、維修性等。側重點：(1)為滿足雷達的機動性要求，天線升降必須在3min內(nèi)完成，既要提高升降的平均速度又要避免到位時形成較大沖擊，對天線系統(tǒng)造成不良影響；(2)風向的不同引起的動力特性在機構的升舉的過程中有較大的差異。如從工作狀態(tài)轉為運輸狀態(tài)，液壓缸的活塞桿收縮產(chǎn)生拉力，當車尾來風事，液壓缸所受的正負載最大，反之則減小。變負責將導致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，在臨界位時特別不完全；(3)當雷達天線舉升高度較高且風速較大時，風載荷引起的顛覆力矩直接威脅著設備的安全和工作的可靠性，此外天線處于工作位置時對天線轉臺的水平度要求在5以內(nèi)，因此對舉升機構的剛度及鎖緊裝置的定位精度和定位可靠性都提出了嚴格要求；(4)要有冗余系統(tǒng)為備份。2、總體方案：車載天線升降裝置的結構形式主要有曲臂式、垂直升降式和平行四連桿。對于舉升高度較高的中大型雷達天線多采用平行四連桿式，本方案擬將6m4m口徑的大型雷達天線舉升到離地7m，經(jīng)綜合考慮，選用平行四連桿機構。該機構主要由底座，主、副舉升連桿，天線轉臺，液壓驅(qū)動系統(tǒng)自動鎖定機構（圖中未畫出）等組成。底座是整個舉升機構的支撐基礎，固定在雷達地盤上，2跟同等規(guī)格的主連桿與底座和天線回轉臺鉸接，另外2根等長的連桿作為輔助支撐與主連桿一起構成平行四連桿機構，整個平行四連桿由2個同步液壓缸驅(qū)動，每個液壓缸分別通過鉸點與1主連桿鉸接，平行四連桿機構在液壓缸的驅(qū)動下，帶動天線回轉臺始終以水平狀態(tài)運動。舉升到位后，由液壓系統(tǒng)的鎖緊裝置鎖定舉升機構以保障雷達的穩(wěn)定工作。對于平行四連桿結構，舉升高度與落位運輸時的長度是一致的，由于車身裝載空間有限，舉升系統(tǒng)必須與雷達其他部分一體化設計，才能滿足舉升高度的前提下，既優(yōu)化空間尺寸、確保運輸狀態(tài)的通過能力，又保證各部件比例協(xié)調(diào)，外形美觀。3、參數(shù)的確定：設計指標為：總舉升高度810m，舉升時間小于3min，8級風下正常工作，無電時能完成應急撤收。根據(jù)結構，主油缸設計為單作用柱塞式，行程3000mm，運行速度為26m/s；副油缸的總運行距離為600mm，副油缸運行速度為10mm/s；液壓系統(tǒng)工作在低速條件下。系統(tǒng)工作重重力負載4000kg,主油缸工作壓力為5.1MPa，副油缸的推力為15.3MPa。系統(tǒng)工作在中、高壓條件下。且副油缸的工作壓力遠遠大于主油缸的工作壓力。主油缸所需的流量為33L/min，副油缸所需的流量為11L/min。 本液壓系統(tǒng)以傳遞動力為主，保證足夠的動力是基本要求。另外，還要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、可維護性、安全性及效率。一、穩(wěn)定性是指系統(tǒng)工作時的運動平穩(wěn)性及系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性（如環(huán)境溫度對油液的影響等因素）。二、可靠性是指系統(tǒng)不因意外的原因而無法工作（如油管破裂、無電等情況）。三、可維護性是指系統(tǒng)盡可能簡單，元件盡可能選用標準件，結構上盡可能使維護方便。四、安全性是指不因液壓系統(tǒng)的故障導致天線架的倒塌或其他事故（如下降失控，天線由于重力加速下落）。五、效率是指液壓系統(tǒng)的各種能量損失盡可能的小。上述要求中，處滿足系統(tǒng)的動力要求外，最重要的是保證系統(tǒng)的安全性和可靠。