滚珠丝杠副在天线座稳定平台中应用

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1、2008年4月舰船电子对抗APr.2008第31卷第2期SHlPB()ARDEIJECTR()NICC()UNTERMEASUREVol.3lNo.2滚珠丝杠副在天线座稳定平台中的应用吴金彪(船舶重1集团公司723所，扬州225001)摘要:以某舰载雷达天线座为例，论述了滚珠丝杠副在其稳定平台中的合理应用，并给出滚珠丝杠副的特点及相关计算。关键词:天线座;滚珠丝杠副;稳定平台中图分类号:TNos文献标识码:A文章编号:cN32一1415(2005)02一0116一02APPIicationofBaIIScrewPairtoS

2、tabilizedPIatformforAntennaPedestalWUJi介biao(The723InstituteofCSIC，Yangzhou225001，China)Abstract:TakingtheantennapedestalofacertainshipborneradarasanexamPle，thispaperde-scribesthereasonableaPPlicationofbal1screwPairtothestabilizedp1atformofshipborneradarantennapede

3、stal，andgivesitscharacteristics&relativecalculation.Keywords:antennaPedestal;ballscrewpair;stabilizedPlatform0引言舰载雷达天线座稳定平台的纵摇和横摇驱动系统能补偿舰船的摇摆运动，使方位轴的轴线与水平面保持垂直，从而保证安装在方位轴的天线系统在水平面内作方位旋转运动。根据实际使用情况，是幽一发否能合理设计稳定平台的驱动系统对整个天线座结构是否紧凑、传动是否平稳、工作是否可靠等性能都纵摇滚珠丝杠有重要影响。本文以某舰载雷

4、达天线座为例，论述横摇滚珠丝杠、驱动模块驱动模块了滚珠丝杠副在其稳定平台中的合理应用，以及滚珠丝杠副的特点及相关计算。图1天线座外形图1舰载雷达天线座结构形式及受力1.2驱动系统受力分析分析驱动系统的负载主要由风载荷、惯性载荷、摩擦1.1舰载雷达天线座结构形式力矩、不平衡力矩以及舰船摇摆引起的附加惯性力舰载雷达天线座通常是由方位转台和稳定平台矩等组成。组成的稳定转台，是天线系统的支撑和定位装置。1.2.1风力矩稳定平台一般由纵摇装置和横摇装置组成，结构形风力矩分解示意图见图2。纵摇风力矩为:式如图1所示。本天线座采用立轴式方

5、位转台与半M加=C。·‘·q·D十Cx·5.q·L，(l)框架式稳定平台的组合，天线采用实体反射体天线。横摇风力矩为:收稿日期:2007一08一09万方数据第2期吴金彪:滚珠丝杠副在天线座稳定平台中的应用117Mx二=C。·5·Q·D+G·5·叮·L:(2)易发生故障。1，、，_。一‘，式中:“一言pv，，。为空气密度，取。一0.‘“55，/m4，。为相对风速;D为天线长，是特征尺寸;天线投影面积为:;L:为反射体顶点距纵摇轴中心距离;L:为反射体顶点距横摇轴中心距离;b为横摇轴中心偏离方位中心距离。图3纵横摇驱动系统传动外

6、形图该机构末级传动比大，这样有利于减小传动链的总折算转角误差，提高了传动链的传动精度。而且螺母和丝杠可采用预紧调整机构，通过预紧调整机构消除间隙，进一步提高传动链的传动精度，螺纹图2天线风力矩示意图部分磨损后，可以重新预紧，消除间隙，无须设计专1.2.2惯性力矩用的消隙机构。惯性力矩主要包括负载惯性力矩、电机轴惯量滚珠丝杠副两端加碟形弹簧，起缓冲保护和机折算到转动轴的惯性力矩、纵摇惯性力矩M研、横摇械限位的作用，无需再设计专用的机械限位机构。惯性力矩凡仪。该结构形式重量轻，相比较传统的圆柱齿轮传1.2.3其他力矩动驱动形式重

7、量要轻30%左右，提高了天线座的稳舰船摇摆附加惯性力矩包括纵摇附加力矩定性，同时也提高了天线座的适装性。M汀、横摇附加力矩从厂。不平衡力矩包括纵摇不平衡力矩M出、横摇不平衡力矩M菇。摩擦力矩包括纵3滚珠丝杠副的详细计算及相关校核摇摩擦力矩M那、横摇摩擦力矩M扁。丝杠传动原理图如图4所示。1.2.4稳定平台力矩综合纵摇:从=M明+M习+M功十M洲十M侧吞1月横摇:从=M瑞+从了++M动十从衍+M灿。h/B2驱动系统传动形式比较扒些2.1圆柱齿轮传动形式传统的圆柱齿轮传动虽然结构简单，加工方便，工作可靠，但是要达到较高的承载能力

8、，则传动比较大，传动链级数较多，稳定平台的驱动装置体积大，恤.为旋转轴中心-五，”为滚珠丝杠传动机构支撑轴中心结构笨重。2.2圆柱齿轮驱动末极滚珠丝杠传动形式图4丝杠传动原理图圆柱齿轮驱动末级滚珠丝杠传动形式如图3由图4可见，滚珠丝杠轴向载荷为所示。该传动装置的前两级为圆柱齿轮传动，末级采