三軸雷達仿真轉(zhuǎn)臺機械結(jié)構設計（全套）2012本科畢業(yè)設計
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- 第1章 緒 論
1.1 課題背景
遠古時代，人類的祖先面對著充滿神秘色彩的天空，編織出許多美麗、動人的神話、傳說故事。這些故事經(jīng)過無數(shù)代人的流傳，便真有了冒險者，不惜生命代價嘗試原始的飛行探險。
1903年12月17日，萊特兄弟第一架動力飛機的試飛成功，使人類飛行的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。但是人類并沒有為此而滿足，他們將眼光瞄準了更遙遠的宇宙空間。1926年3月16日，美國人戈達德制成了世界首枚液體火箭。1957年蘇聯(lián)衛(wèi)星首次進入太空。1969年7月20日，阿波羅11號飛船登月成功。1981年4月12日，世界上第一架航天飛機哥倫比亞號發(fā)射。從此人類進入了宇宙探險時代。最早，飛行器上天之前要用許多實物進行實驗研究，這樣不僅造成許多財力、物力、和人力的浪費，而且有限的實驗所獲得的規(guī)律也不是十分的準確，其中存在很大的偶然性。隨著人類航天活動的越來越頻繁，對設備的可靠性及經(jīng)濟性的要求也越來越高。尤其是近幾年來幾次重大的航天飛行事故促使人們對以往的實驗手段進行了深刻的反省，開始了仿真測試設備的研究，仿真轉(zhuǎn)臺就是在這樣的背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的。二十世紀七十年代后，計算機尤其是數(shù)字計算機的發(fā)展為仿真技術提供了更高的技術基礎。現(xiàn)在仿真轉(zhuǎn)臺已應用到航空、航天設備的研制和測試的各個環(huán)節(jié)。
1.2 仿真轉(zhuǎn)臺的國內(nèi)外發(fā)展狀況
1.2.1 國外仿真轉(zhuǎn)臺的發(fā)展狀況
美國是世界上最早研制和使用轉(zhuǎn)臺的國家，它的第一臺轉(zhuǎn)臺于1945年誕生于麻省理工學院。從那時起直到現(xiàn)在，美國的轉(zhuǎn)臺研制和使用，無論在數(shù)量、種類，還是在精度和自動化程度上都居于世界領先水平，代表了當今世界轉(zhuǎn)臺的發(fā)展水平和方向。此外，英、法、德、俄等國也投入了大量的人力、財力進行仿真轉(zhuǎn)臺的研究。但是以美國最為典型，下面主要以美國的轉(zhuǎn)臺研究和發(fā)展為例進行介紹。回顧美國轉(zhuǎn)臺的發(fā)展過程，大體可以分為以下幾個階段：
第一階段的主要標志：用機械軸承支撐臺軸，軸的驅(qū)動采用交流力矩電機。
1945年，美國麻省理工學院儀表實驗室研制成功世界上第一臺轉(zhuǎn)臺，開始了轉(zhuǎn)臺發(fā)展的第一個階段。此轉(zhuǎn)臺后來命名為A型臺，臺軸的支撐采用一般的滾珠軸承，軸的驅(qū)動直接用交流力矩電機完成。在A型臺的基礎上，于1950和1953年又相繼研制出了B型臺和C型臺。
第二階段的主要標志：采用液體靜壓軸承支撐臺體，用支流力矩電機驅(qū)動軸系。
1956年，美國開始研制液體靜壓軸承轉(zhuǎn)臺，并研制出了D型液體軸承臺，他的摩擦力矩僅為C型轉(zhuǎn)臺的1/8，有利于提高精度。
從五十年代開始，除了麻省理工學院，美國還有一些公司也開始研制轉(zhuǎn)臺。如Carco公司于1967年生產(chǎn)了T-025、026和081型轉(zhuǎn)臺。Fecker公司于1964年和1965年先后生產(chǎn)了352型、452型轉(zhuǎn)臺。
1968年，E型臺的研制成功被認為是美國轉(zhuǎn)臺發(fā)展的第二個階段。E型臺的主要材料是非磁性材料356號鋁，采用軸向和徑向帶有壓力補償?shù)囊后w軸承，并在耳軸上采用了空氣軸承。
第三階段的主要標志：采用計算機控制和測試自動化技術。
從1968年到1969年Fecher公司生產(chǎn)了3768、3769型單軸轉(zhuǎn)臺及5768、5569型雙軸轉(zhuǎn)臺，這期間一個引人注目的發(fā)展是這幾類轉(zhuǎn)臺均采用數(shù)字計算機進行控制，其中5569型轉(zhuǎn)臺還可用數(shù)字計算機進行自動測試，可工作在伺服、同步速率、輔助速率、數(shù)字位置、自動轉(zhuǎn)位及紙帶定位等狀態(tài)。
1969年之后，美國的轉(zhuǎn)臺設計和制造進入了系列化階段，技術得到發(fā)展和完善，相應地轉(zhuǎn)臺也成為一種廣泛使用的測試設備。從那時起至今，位于賓西法尼亞洲匹茲堡的CGC公司成為美國制造慣性導航測試設備和運動模擬系統(tǒng)的主要廠商，并一直代表著美國乃至世界慣性設備，尤其是轉(zhuǎn)臺的發(fā)展水平。
CGC公司于六十年代末至七十年代初研制了51系列轉(zhuǎn)臺，包括51A型、51C型、51D型、和51G型等。這一系列轉(zhuǎn)臺的主要特點是：臺體形式為雙軸臺，采用氣浮軸承。從七十年代初開始，CGC著手研制53系列多軸轉(zhuǎn)臺。先后研制成功了53B、53D、53E、53G、53W等型轉(zhuǎn)臺。53系列轉(zhuǎn)臺的主要特點是：臺體形式均為多軸臺，普遍采用氣浮軸承，軸系回轉(zhuǎn)精度和正交精度均達到角秒級；使用感應同步器作測角元件。CGC生產(chǎn)的51系列雙軸臺和53系列多軸臺在控制上均采用了MPACS30H系列模塊化精密角度控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的應用是轉(zhuǎn)臺技術的重大發(fā)展。從此，轉(zhuǎn)臺進入了計算機控制和測試自動化階段。
1984年，CGC公司提出了改進的三軸臺（Improved Three Axis Test Table,簡稱ITATT）的制造方案。在CGC的設計制造方案中，規(guī)定ITTATT是一臺超精密三軸設備。ITATT三軸測試轉(zhuǎn)臺可用于艦船導航和空間傳感器的測試，還可用于戰(zhàn)略系統(tǒng)的測試。
ITATT轉(zhuǎn)臺在制造方案中采用了新材料和許多新技術。
在臺體材料與機械結(jié)構方面，采用了石墨復合材料...
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