冲击式动态参数平台结构设计+文献综述(5)
支撑梁上下顶板都需先加工焊接面，焊接后再一起加工各自的另一面，保证支撑架顶板上表面到支撑架底板下表面的距离为990mm；焊接要求牢固，无虚焊；支撑架顶板与装置上顶板接触面的粗糙度取3.2 ；支撑架底板与装置的下底板接触面的粗糙度取3.2 。
支撑架组件结构图如图2.7所示。
图2.7 支撑架组件结构示意图支撑梁顶板结构示意图如图2.8所示
图2.8 支撑梁上顶板结构示意图支撑梁底板结构示意图如图2.9所示。
图2.9 支撑梁底板结构示意图
支撑梁结构如图2.10所示
图2.10 支撑梁结构图
2.4.4 导向杆结构设计
导向杆为两根 ，长1000mm的轴，在已有光轴的基础上进行加工，两端面与装置上下底板相接触，与上下底板有较高的垂直度要求，故两端面的粗糙度选为Ra = 3.2 。导向杆与上下底板用M10的螺钉进行拉紧连接。
3 系统提升机构的设计
提锤子系统是冲击式动态参数平台的重要组成部分，其中重锤的提升方式、提升高度的测量和高度定位精度，直接影响着系统的自动化水平和试验精度，也直接影响着系统总体实验精度[7]，是衡量系统优劣的重要方面。
在本设计中，采用具有较高定位精度的步进电机作为驱动元件，用具有高精度的精密滚珠丝杠作为传动部件，带动其上的电磁铁实现抓锤提升或下降的运动。
3.1 提升机构的工作原理及结构形式
（1）提升机构的功能
对于冲击式动态参数平台，提锤子系统要有以下作用：
1）灵活、有效的对重锤实现抓、放、提升、下降等动作
2）要有系统高度校零功能
3）要有精确的高度定位功能
（2）提升机构的工作原理
在本设计中通过电磁铁的通电、断电实现抓锤和放锤动作[8]；采用较高定位精度的步进电机作为驱动元件，用高精度的滚珠丝杠作为传动部件，带动其上的电磁铁实现重锤的提升或下降运动[9]；通过在高度基准点安装感应式接近开关来实现高度校零；高度定位直接利用控制步进电机的驱动步数来实现。
（3）提升机构的结构和安装
提锤子系统主要包括步进电机、滚珠丝杠（含直线定位组件）和电磁铁三大部分，此外，还有滚珠丝杠与步进电机的连接部件（联轴器）、滚珠丝杠与电磁铁的连接部件和滚珠丝杠的安装部件等。
提升机构示意图如图3.1所示。
图3.1 系统提升机构示意图
其中，电磁铁结构如图3.2所示
图3.2 电磁铁结构示意图
电磁铁导向板结构图如图3.3所示。
图3.3 电磁铁导向板结构示意图
3.2 滚珠丝杠的选型
为保证落高的重复定位精度及有利于落高的精确控制，选用滚珠丝杠作为重锤提升及高度控制的传动装置。
3.2.1 滚珠丝杠的一般知识
（1）滚珠丝杠副的工作原理及特点
滚珠丝杠副是用于实现旋转运动和直线运动相互转变的构件，是在滑动丝杠的基础上发展起来的一种新型的螺旋传动的传动元件、广泛的应用于工业、科研、国防等技术中[10]。
滚珠丝杠副传动是在具有螺旋滚道丝杠和螺母之间放入适当数量的滚珠，这些滚珠作为中间传动件，使螺杆和螺母之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦的一种装置。如图3.4所示。
图3.4 滚珠丝杠副
滚珠丝杠副一般由丝杠，螺母，滚珠及滚珠循环返回装置四个部分组成。
其工作原理为：当丝杠或螺母转动时，在丝杠与螺母间布置的滚珠一次沿螺纹滚到滚动，同时滚珠促使丝杠或螺母作直线运动[11]。为了防止滚珠沿螺纹轨道滚出，在螺母上设有滚珠循环返回装置，构成一个滚珠循环通道[12]。借助这个返回装置，可以使滚珠沿滚道面运动后，经通道自动的返回到其工作的入口处，从而使滚珠能在螺纹滚道上继续不断的参与工作。为了消除间隙和提高传动精度及刚度，滚珠螺母通常由两段组成。
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