大型高精度雙軸氣浮轉(zhuǎn)臺設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、大型高精度雙軸氣浮轉(zhuǎn)臺是測繪相機內(nèi)方位元素標(biāo)定的關(guān)鍵設(shè)備，具有負(fù)載質(zhì)量大、定位精度超高且負(fù)載有偏心等特點。本文根據(jù)大型高精度雙軸氣浮轉(zhuǎn)臺的技術(shù)指標(biāo)要求，完成轉(zhuǎn)臺的總體設(shè)計，對轉(zhuǎn)臺的空氣靜壓軸承及自動配平系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計及實驗研究，并基于有限元方法對轉(zhuǎn)臺進(jìn)行靜動態(tài)特性分析和優(yōu)化設(shè)計，以保證轉(zhuǎn)臺的精度要求，為合理設(shè)計轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)形式和尺寸提供指導(dǎo)，得到更加合理的設(shè)計方案。
　　首先，完成大型高精度雙軸氣浮轉(zhuǎn)臺的總體設(shè)計。針對轉(zhuǎn)臺的技術(shù)指

2、標(biāo)要求，分析得出轉(zhuǎn)臺三個主要設(shè)計難點：負(fù)載質(zhì)量大、定位精度要求超高且負(fù)載有偏心，據(jù)此對轉(zhuǎn)臺有針對性的進(jìn)行總體設(shè)計，并對轉(zhuǎn)臺的關(guān)鍵部件進(jìn)行選型設(shè)計，包括支承系統(tǒng)設(shè)計、軸系設(shè)計、驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計及自動配平系統(tǒng)設(shè)計等，最終完成大型高精度雙軸氣浮轉(zhuǎn)臺的設(shè)計。
　　其次，對轉(zhuǎn)臺空氣靜壓止推軸承和空氣靜壓徑向軸承進(jìn)行設(shè)計計算。以空氣靜壓軸承的基本理論分析為基礎(chǔ)，確定轉(zhuǎn)臺俯仰軸系和方位軸系空氣軸承的總體結(jié)構(gòu)、節(jié)流方式及材料工藝等，進(jìn)而利用空氣軸承的

3、工程算法，對空氣靜壓徑向軸承和空氣靜壓止推軸承的承載力、靜態(tài)剛度及耗氣量等進(jìn)行設(shè)計計算，得到滿足要求的空氣軸承系統(tǒng)。
　　然后，對大型高精度雙軸氣浮轉(zhuǎn)臺的自動配平系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計和實驗研究。闡述負(fù)載偏心位置測量原理及配平公式，并對自動配平系統(tǒng)的升降測力系統(tǒng)和配重塊驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺的高精度配平。同時對自動配平系統(tǒng)進(jìn)行驗證實驗，驗證了測量原理的可行性及解算公式的正確性。
　　最后，利用有限元法對轉(zhuǎn)臺進(jìn)行靜動態(tài)特性分析和優(yōu)