某雷达天线座齿轮传动副动力学研究

发布时间：2020-05-06 10:05

【摘要】： 齿轮传动在雷达天线座传动系统中被广泛采用,目前正向着高速、低噪、轻质、精密的方向发展。由于制造、安装等的误差和齿轮传动过程中的磨损,不可避免地在齿轮副中造成间隙。由于齿侧间隙的存在,齿轮传动过程中齿轮间的接触状态将会发生变化,从而导致齿轮间接触、分离、再接触的啮入啮出冲击,这种由间隙引发的冲击带来的强烈振动、噪声和较大的动载荷,不仅影响齿轮的寿命和可靠性,而且影响雷达伺服系统的定位精度和稳定性。 本文针对雷达天线座齿轮传动系统的特点和影响传动精度的关键性指标——齿侧间隙,以雷达天线座齿轮传动系统的末级齿轮副为研究对象用集中质量法建立了齿轮间隙非线性单自由度数学模型,利用MATLAB/Simulink及四阶变步长Runge-Kutta方法对齿轮间隙非线性动力学模型进行建模仿真并求解,通过大量的数值计算,并运用现代非线性动力学分析理论和方法定性定量地分析了阻尼比、激励频率、激励幅值等参数变化对齿轮间隙非线性系统的动力学响应特性的影响。并着重分析比较了在轻载和重载两种工况下齿侧间隙变化对系统的非线性动力学响应特性的影响,为我们今后在工程实践中合理设计齿侧间隙提供理论依据。 同时本文还以雷达天线座齿轮传动系统末级一对渐开线直齿轮副为研究对象,采用简化的动力学齿轮振动模型来计算齿轮副等效啮合刚度,并以振动最小为目标利用MATLAB优化工具箱的fmincon函数对其进行优化求解,将齿轮的动态分析与优化设计有机结合起来,真正实现了雷达天线座齿轮传动系统的动态优化设计。
【图文】：

运动范围、精度指标、质量和惯量等因素进行合理配置，最终实现雷达齿轮传动系统的静、动态性能最优化。某车载雷达系统外形如图2.1所示。图2.1某车载雷达系统外形

雷达天线座的传动系统通常由两部分组成:方位传动系统和俯仰传动系统。针对以上设计技术指标要求，，兼顾设计成本，我们对该天线座方位、俯仰齿轮传动系统均采用单链传动，其机械传动原理图如图2.2所示:一一一厂一j七二{一{「1卜一二二子早门…一·一斗一一日一图2.2机械传动原理图由图可知该雷达天线座的方位、俯仰齿轮传动系统结构相似，其传动链均由电机一行星齿轮减速器一末级齿轮副构成，电机采用直流变频调速，转矩大，惯量小;行星齿轮减速器速比大、体积小、质量轻、扭转刚度高、回程间隙小，一般可达到3一10分;末级齿轮副的特点是采用半开式传动，油脂润滑，齿轮均为圆柱渐开线直齿，齿轮精度高，模数和速比较大(5一10)，通常将末级大齿轮与回转支承做成一体，末级小齿轮与行星齿轮减速器输出轴通过键联结，并通过在减速器输出轴安装法兰上加偏心套等消隙措施来调整末级齿轮侧隙。2.2雷达天线座齿轮传动系统的主要载荷分析载荷分析l“‘
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH132.41

【参考文献】

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本文编号：2651099