- 上一篇：便携式三坐标测量机结构设计
- 下一篇：模块化环模制粒机试验样机三维设计与性能分析
1.1 提出问题
BAT智能子弹药拥有翼展为1000毫米的声阵列，在完全展开弹翼的情况下由于体积较大，在装载到抛撒舱的时很不方便，故要求设计一种能够折叠的弹翼展开机构，使在装载弹药时弹翼闭合，而在抛撒后弹翼自动展开，并且声阵列传感器在弹翼张开的同时到达其工作位置。随着BAT智能子弹药声阵列展开机构设计的进行，会有很多展开机构可供选择，但是怎样才能选出最佳的设计方案；同时，怎样驱动声阵列展开机构张开，什么才是最好的驱动方式，需要深入对比研究。
在敲定BAT智能子弹药声阵列展开机构的设计原理后，需要设计其详细结构，并且要运用优化设计原理使结构达到最佳，不仅如此，还要对BAT智能子弹药的弹载声阵列展开机构进行运动学的仿真分析，观察其是否是否存在干涉等等。
1.2 展开机构的研究现状
2 声阵列展开机构的原理及设计
2.1 理论概述
由于并行工程技术、虚拟产品制造技术和计算机辅助技术的飞速发展，我们可以通过各种功能强大的计算机软件，如Pro-E等来快速的建立声阵列展开机构的三文立体模型，并能运用运动仿真软件来模拟声阵列的展开过程，验证其在给的的驱动条件下是否能够正常展开，并且展开过程各个连杆机构是否有干涉等情况。
声阵列展开机构的成本、功能和性能等重要因素基本上由设计方案决定，为使声阵列能够全天候、可靠稳定的工作，其中一项非常重要的任务就是设计一个结构简单、成本低廉、性能优良的展开机构。故在详细的机构设计之前，必须对设计方案进行详细的评价，确定其能否满足设计要求。除此之外，由于存在多种多样的设计方法，有多种优秀的方案可以完成相同的功能，故要综合应用优势分析法来确定最终方案。
本章主要从声阵列定位的基本理论出发，构思出2种声阵列的展开形式及其大致结构，提出4种声阵列展开机构驱动方案，之后比较这几种方案的优缺点，最后对确定的声阵列展开机构进行详细设计，并对关键部件进行受力分析，对内部连杆机构的长度进行优化设计。
2.2 确定声阵列展开机构设计方案
2.2.1 两种展开机构设计方案
声传感器和弹翼绕轴转动展开是声阵列展开的主要过程。要使弹翼旋转，必须要给翼片施加一定的力矩。可以通过齿轮机构、旋转凸轮机构、电动机构、连杆机构、记忆合金机构、充气机构等方式对弹翼施加力矩。电动展开机构通常需要伺服电机及相应的减速器以及展开控制器等，机构较为复杂。而弹簧展开机构具有可靠度高、无耗能、质量较轻等优点 ，其他机构则有的机构复杂，有的机构成本较高。根据以上分析，本文构思出三种弹翼旋转展开方案。
方案一：电机驱动多连杆展开机构
电机驱动多连杆展开机构主要由中心支架、滑块、伺服驱动电机、锁死机构、连杆、可调长度连杆、传感器支撑杆、销钉等组成。中心支架也就是伺服电机的丝杠，既充当中心轴固定作用，又来引导滑块向下运行 。锁死机构有两个作用，一是在闭合的状态下对机构进行锁死，防止在恶劣环境下声阵列展开机构自行打开或松散，二是在声阵列展开之后再进行锁死，以保证声阵列在飞行过程中能够连续稳定的工作。为了保证声阵列展开机构在调试过程中能够达到准确的工作位置，设置了可调长度连杆，以期获取可靠的声音信号。图2.1中左图为弹翼张开时的示意图，右图为闭合时的示意图。
2.1 滑块推动多连杆展开机构
声阵列展开机构的展开运动过程如下：起初声阵列展开机构处于闭合状态，之后打开闭合锁死机构，滑块被伺服驱动电机驱动往下滑动，被滑块带动着的两个连杆同时作用而使弹翼和传感器的支撑杆打开。当声阵列展开机构达到工作位置后，锁死机构对机构进行锁死。这个方案只需要一种驱动力，即伺服电机驱动。