1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及方向

本课题研究方向是两级平台。两级平台，顾名思义就是包括一级结构和两级结构，通常 用的稳定平台要求精度不高，往往只需要一级平台便可以实现相应的调节功能，例如上面提 到的龙门架式稳定平台，纵摇轴和横摇轴以及方位轴均处于同一界面，方位调节，上下旋转 均可以通过一级平台实现。但是，这种平台的应用只能局限在民用领域，往往在军事领域， 无论是火炮发射，亦或是雷达定位，可以说是差之毫厘，谬以千里，所以为了提高火炮打击， 导弹发射，雷达定位的精确度和准确率，需要在一级平台上再加一级或者更多，以谋求精准。 

在这里，我简单介绍一下两级平台，两级平台大体功能区分为一级平台和两级平台，一

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级平台主要实现消除外界环境带来的位置误差，给工作设备提供一个稳定的工作环境；两级 平台便是该稳定系统的功能实现主体部分，主要实现两级平台的各种运动。总体来讲，要实 现上述功能，主要靠以下三类部件： 

1）丝杠传动部分 考虑传动效率，丝杠传动通常采用滚珠丝杠，滚珠丝杠机构是两级稳定平台功能实现的

基础，该功能部件位于两级平台的一级位置，主要实现一级平台的调平，该机构包括主要包 括滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母，如图 1.3 所示为滚珠丝杠： 

图 1.3 滚珠丝杠三维视图 

如图 1.4 所示为滚珠丝杠螺母： 

图 1.4 滚珠丝杠螺母 

2）方位轴旋转部分 

方位轴旋转部分主要是通过方位轴的旋转来带动两级平台的旋转，确保两级平台及工作

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设备能够实现 360°无死角旋转，如图 1.5 所示。 

图 1.5 方位轴三维视图 

3）俯仰轴功能实现部分 

俯仰轴是整个两级平台最为重要的部分，主要通过一根固连有平台的轴进行两级平台纵 摇（或横摇），但介于本课题主要定位对象是军用设备，一般具有较大的后坐力，往往要在该 轴上串接制动器，以确保两级平台能够准确制动，如图 1.6 所示。 

1.3.1 本课题设计技术要求

技术要求： 

图 1.6 俯仰轴三维视图 

1) 运动学方程的分析，在理论上确保结构设计可以实现调平； 

2) 设计主体结构，求解理论质量、转动惯量，设定典型负载的质量、质心特征，为标准 件选型提供依据； 

3) 电机、减速器选型，考虑转速、功率、扭矩等； 

4) 丝杠设计及选型，考虑螺距、强度等； 

5）传动部件设计（如涡轮蜗杆），考虑传动比、体积、尺寸及质量等； 

6）制动器设计，考虑制动能力； 

7）支撑结构设计，考虑工艺、装配、材料、强度、刚度等； 

8）主要承重轴的强度和刚度校核； 

9）结构中消除空回、打滑的设计，主要在有相对运动的结构体中体现。 参数要求： 

1）平台调平要求 1 秒钟内完成，考虑俯仰和横滚最大角度为-20°~+20°； 

2）二级平台对准时间在 5 秒内完成，俯仰角度-5°~+35°； 

3）二级平台可以实现 360°方向回转； 来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

4）负载质量 30Kg。 所有设计都必须以具体的设计指标为依据。