车载雷达天线升降机构液压系统设计（毕业论文）.doc

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1、 西安科技大学高新学院 毕业设计（论文） 系 别： 机电信息学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 学 号： 设计(论文)题目： 车载雷达天线升降机构液压系统设计 起 迄 日 期: 设计(论文)地点: 西安科技大学高新学院 指 导 教 师: 专业教研室负责人: 2012年 月 日 摘 要 本液压系统以传递动力为主，保证足够的动力是其基本要求。另外，还要考虑系统的稳定性、可靠性、可维护性、安全性及效率。其中稳定是指系统工作时的运动平稳性及系统性

2、能的稳定性(如环境温度对油液的影响等因素)。可靠性是指系统不因意外的原因而无法工作(如油管破裂、无电等情况)。可维护性是指系统尽可能简单，元件尽可能选标准件，结构上尽可能使维护方便．安全性是指不因液压系统的故障导致天线架的倒塌或其它事故(如下降时失控，天线由于重力加速下落)．效率是指液压系统的各种能量损失尽可能的小。上述要求中，除满足系统的动力要求外，最重要的是保证系统的安全性和可靠性。 关键词：液压系统，车载，雷达天线，升降机构 36 Abstract The hydraulic system to transfer power, ensure adequate powe

3、r is its basic requirement. In addition, consider the system stability, reliability, maintainability, safety and efficiency. The stabilizing means when the system works steady motion and system performance stability (such as environmental temperature on the influence of oil etc). Reliability refers

4、to the system is not due to accident reason to work ( such as tubing rupture without electricity, etc. ). Maintainability is referred to the system as simple as possible, element is chosen as far as possible standard parts, structure as much as possible so that the maintenance is convenient. Securit

5、y is not due to the fault of the hydraulic system causes the antenna frame collapse or other accidents (such as the drop out of control, antenna due to gravity acceleration whereabouts ) . Efficiency refers to the hydraulic system of the various energy loss as small as possible. The above requiremen

6、ts, in addition to meet the power requirements, the most important thing is to ensure the safety and reliability of the system. Keywords: hydraulic system, vehicle, radar antenna, lifting mechanism 目 录 摘 要 II Abstract III 目 录 IV 第1章 绪论 1 1.1课题研究背景 1 1.2 雷达车的特点 1 1.3 国

7、内外机动雷达现状分析 2 1.4 设计的目的及任务 3 第2章 系统总体方案设计 4 2.1 天线升降装置对液压系统的要求 4 2.2 总体技术方案设计 4 2.3 系统主要技术参数的确定 7 2.4 举升机构液压系统及工作原理的设计 8 2.5 设计特点分析 10 第3章 液压系统设计计算 11 3.1 主液压缸的设计 11 3.2 副液压缸的设计 14 3.3 活塞的设计 15 3.4 导向套的设计与计算 16 3.5 端盖和缸底的设计与计算 17 3.6 缸体长度的确定 18 3.7 缓冲装置的设计 18 3.8 排气装置 19 3.9 密封件的选用 2

8、0 3.10 防尘圈 21 3.11 液压缸的安装连接结构 22 第4章 液压缸主要零件的材料和技术要求 23 4.1 缸体 23 4.2 活塞 24 4.3 活塞杆 25 4.4 缸盖 26 4.5 导向套 27 第5章 液压泵的参数计算 28 第6章 电动机的选择 28 第7章 液压元件的选择 29 7.1 液压阀及过滤器的选择 29 7.2 油管的选择 31 7.3 油箱容积的确定 31 第8章 验算液压系统性能 31 8.1 压力损失的验算及泵压力的调整 31 8.2 液压系统的发热和温升验算 33 总结 35 参考文献 36 致谢 37

9、 第1章 绪论 1.1课题研究背景 雷达总的来说有固定式和移动式两种。早先为了适应战争的需要，雷达要实现阵地的转移，人们对最初的机动性雷达只是理解为机械动力牵引移动型雷达，根据地面雷达的不同。在几小时到几十小时内能完成拆收或进入工作状态的雷达称为机动性雷达。这种机动型地面雷达在二战期间起了一定的作用。随着国际形势的动荡、局部地战争的不断爆发，现代化武器装备的不断更新，现代战争已经进入了电子战、信息战时代，传统的机动型雷达已经不能满足现代战争的需要，各国为了提高自己的防卫、跟踪、识别和反击能力，高机动的地面雷达应运而生。 1.2 雷达车的特点 现代高技术战争对雷达

10、车的越野作战与战场生存能力提出了越来越高的要求，以达到战时的快速组网及补充战损的目的，高度的机动能力已经成为现代军事雷达的必备素质。因此，对于雷达车的设计师来说，在考虑整机的机电性能指标、可靠性、可维护性、可保障性、安全性、可操作性、经济性及加工工艺性等因素的同时，还需要从结构上对其机动性做出精心的构思。 总的来说，雷达车的高机动性须保证雷达车具有这样一种能力，即组成雷达的诸多功能环节能够共同形成一种良好的应变能力，在保证性能可靠的前提下，使其在遭到敌方打击之前，能够方便、快速地撤收，并且转移到新的阵地上重新进入正常的工作状态，以达到保护自己、克敌制胜的目的。所以在结构总体的设计上须重

11、点考虑下列问题。 运输行驶能力主要包括以下几点： 1） 越野能力，战时雷达整机将面临复杂多变的恶劣的地理环境，如泥土路、泥泞路等，此时仍然要求雷达能够以一定的速度可靠地行驶，雷达载车的性能对整机的行驶能力有直接影响，因此，载车的越野能力是选型时首先要考虑的问题，其基本车型必须满足《军用越野汽车机动性要求》的各项规定。一般来说，机动型雷达车选型的原则是优先选用国产列装的越野载重基型车辆。 2）通过能力，即雷达整机各运输单元外形尺寸在公路、铁路运输时须符合国家有关的运输界限要求。 （1） 公路运输：应满足公路运输限界。 （2） 铁路运输：应满足铁路装载荃本限界。

12、 （3） 雷达总重不超过小型桥梁的承重能力。 3） 雷达天线升降机构，其升降机构按照传动形式的不同，可分为机电式和液压式。机电式升降机构技术较为成熟，是一种传统的结构形式。但是机电式升降机构的控制及传动结构均较为复杂，同时单位驱动负载的重量交大，在要求架设高度较高、负载较大时尤其如此。而液压式传动系统与机电式传动系统相比，在输出同样的功率条件下，体积和质量可以减小很多，同时承载能力大，可以完成较大重量雷达天线的高架。并且采用液压传动还可以大大简化机械的结构，从而减少机械零部件的数目，也便于实现自动控制和无级变速。另外，随着科学技术的不断发展，液压元器件的生产工艺逐步实现机械化和自动化，制

13、造成本不断下降，制造精度越来越高，因此液压式传动系统已逐渐在雷达天线的升降机构中被采用。 中、大型雷达天线的举升机构不同于普通的升降机。普通的升降机负载通常都很小，中、大型雷达天线的举升机构的负载较大，特别是机构常常需要在较大的风载的条件下甚至需要在天线上覆盖有冰层的时候正常工作。在举升高度较高时，风载所引起的倾覆力矩直接威胁着设备的安全和工作的可靠性，此外风向的不同引起的动力特性在机构的升降过程中又存在较大的差异。因此中、大型雷达天线的举升机构存在一定的特殊性。塔架式雷达天线升降机构的研究和设计正是本着上述的要求而拟定的。 1.3 国内外机动雷达现状分析 冷战时期，由于两大军事集

14、团的长期的对峙，西方国家十分重视激动雷达尤其是高机动雷达的发展与研制。现在随着国际形势的动荡，局部战争的不断爆发，现代武器装备的不断更新，现代战争已进入了电子战，信息站时代，传统的机动型雷达已经不能满足现代战争的需要。各国为了提高自己的防卫，跟踪，识别和反击能力，高机动地面雷达应运而生。大批各种型号的机动雷达装备部队，并且将高机动雷达部署在战略要地，以提高雷达网的弹性和整个防空系统的稳定性，下面是近三四十年来西方各国装备的集中主要的高机动雷达。 表1.1 各国装备的高机动雷达 型号 工作波段 测距 架设时间 用途 技术体制 美国 AN/

15、TPS-61 2.9-3.1GHZ 140Km 3分钟 对空搜索 两坐标雷达 美国 LAADS L波段 60Km 7分钟 低空警戒 两坐标雷达 英国 Gainfanen S波段 140Km 1分钟 低空警戒 两坐标雷达 德国 TRMS S波段 200Km 3分钟 防空预警 三坐标雷达 日本 NPN-510 S波段 135Km 3分钟 放空预警 三坐标雷达 不难看出目前世界各国都把防空雷达网建设中如何发展机动作战力量研和研制高机动雷达当作一件大事

16、来抓，这就是高技术局部战争的必然趋势。独联体国家的70000部防空雷达中大部分是车载式机动雷达，且有相当数量为高机动雷达，英国和法国的雷达站几乎不采用固定式，而采用可运输单元，一旦需要，机动雷达可在较短时间内转移到新的阵地展开工作；日本的机动雷达站与固定雷达站之比，近年来由原来的1：14升到1：2.5，而且其雷达天线可以折叠运输，雷达具有较好的探测性能、抗干扰能力和自动化入网的能力。我国的周边一些国家和地区也十分重视雷达的机动和隐蔽。台湾则大力发展机动雷达，其固定雷达天线除外，其余部分均可以进入坑道。军事力量最强的美国也是非常重视雷达机动性的国家，他们的舰载、机载和卫星侦察雷达可以实现全球范围内的机动。并且其雷达情报网抗摧毁能力已达到完善的程度。 1.4 设计的目的及任务 在车载雷达中，天线的快速、可靠地机动架设和撤收是其基本要求之一，雷达天线升降机构按传动系统的不同，可以分为机电式和电液式。机电式升降机构技术在国内外都很成熟。但是机电式的升降机构的控制及传动结构较为复杂，同时单位驱动载荷的重量较大，而电液系统与之相比就有一定的优点。现代高技术对雷达的越野作战与战场生存能力提出了越