用于抛绳救助设备的稳定平台设计

摘要

稳定平台是一种能有效隔离载体运动姿态变化或振动，使被稳定对象始终相对某惯性空间保持水平或特定位姿的机电一体化装置，是现代工程应用的重要设备，广泛地应用于航空，武器火控系统和雷达平台等。针对海上救助中抛绳器引缆成功率低下的问题，提出将稳定平台应用于船舶救助抛绳系统，以保证抛绳器的抛射精度，进而保证救援成功率。
　　本文分析了现有稳定平台的缺陷，在其主体结构基础上提出了新一代平台的设计思路;立足于课题总体目标，在设计样机基础上联合相关企业加工出产品。
　　稳定平台能够有效隔离抛绳器后坐力的影响，取决于平台的结构强度及良好的抗冲击能力，因此本文主要开展包括平台框架结构、传动结构和制动结构设计。参考现有稳定平台构造对框架结构进行设计，中间框架采用O型结构，上平台和支座采用U型结构;分析了平台所受冲击力大小，为平台中间框架设计制动装置，以保护电机;为简化连接装置，同时为了防止电机过载，对连接结构采用胀紧套;为保证平台的安全性及使用寿命，对重要零件进行了强度校核。
　　为确定不同工况下的平台响应时间，对平台进行三维建模，导入ADAMS进行动力学仿真，观察分析电机运动时的力矩输出曲线及电机输出转矩的耦合情况，为平台进一步优化提供了参考;对平台在不同后坐力下进行抗冲击性试验研究，检验了平台在真实工况下的稳定性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 稳定平台概述

1．2．1 稳定平台国内外研究现状

1．2．2 稳定平台的发展方向

1．3 课题的主要研究内容

第2章 稳定平台系统总体设计

2．1 现有稳定平台结构分析

2．1．1 主流平台

2．1．2 实验室已有平台样机

2．2 系统总体设计

2．2．1 平台结构类型选择

2．2．2 平台驱动元件的选择

2．2．3 制动器选择

2．2．4 新一代样机

2．3 本章小结

第3章 稳定平台本体结构设计

3．1 设计指标

3．2 稳定平台主要载荷分析

3．2．1 惯性载荷分析

3．2．2 策略载荷分析

3．2．3 负载载荷分析

3．2．4 载荷综合

3．3 本体结构设计

3．3．1 轴系设计

3．3．2 框架结构

3．3．3 驱动机构设计

3．3．4 制动装置

3．4 关键零件的强度校核

3．4．1 支座校核

3．4．2 传动轴校核

3．4．3 上框架校核

3．5 本章小结

第4章 稳定平台误差分析

4．1 设计误差

4．2 加工误差

4．3 装配误差

4．4 各项误差分析与结论

4．5 本章小结

第5章 稳定平台动力学仿真和试验分析

5．1 稳定平台动力学仿真

5．2 稳定平台试验研究

5．2．1 试验设备简介

5．2．2 试验测试

5．3 本章小结

结论

参考文献

致谢