射电望远镜天线副反射面并联调整机构设计.pdf

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1、机械设计与制造第8期222MachineryDesign&Manufacture2013年8月射电望远镜天线副反射面并联调整机构设计段艳宾，李建军，侯雨雷，赵永生(1．中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081；2．燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004)摘要：紧密结合上海天文台65m射电望远镜副反射面位姿调整任务要求，提出采用并联式Stewart平台作为副反射面调整机构，基于天线主面和副面全位姿工作状态下各杆受力最优，并兼顾工作空间及避免杆件间干涉等因素，开展副面调整机构构型综合设计，获得了满足预期性

2、能要求的机构构型参数，并求解出该构型下机构的工作空间，验证了构型参数综合设计方法的有效性。面向实际任务进行机构设计，研究内容对并联机构真正应用于工程实践具有重要的指导意义。关键词：射电望远镜；天线副反射面调整；并联机构；构型设计；工作空间中图分类号：THI6；P111．44文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)08—0222～04ConfigurationDesignoftheAdjustingParallelMechanismforSub-ReflectorofAntennaofRadioTelescope

3、AntennaDUANYan-bin，LIJian-jun，HOUYu-lei，ZHAOYong-sheng(1．The54thResearchInstituteofCETC，HebeiShijiazhuang050081，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，YanshanUniversity，HebeiQinhuangdao066004，China)Abstract：Accordingtothespecifcrequirementsofthesub—reflectoradjustme

4、ntmechanismwhenthe65mdianteterroundmovableradiotelescopesystemobserves．theStewartplatform∞theShanghai65mradiotelescopeantennasub—reflectoradjustmentsystemisproposed．Basedontheoptimalforceoftherodswhenthemainreflectorandthesub—reflectorisonthewholeworkspace，theconfi

5、gurationparametersintegrateddesignmethodabouttheconsiderationtotheworkspaceandtoavoidinte咖rencebetweenthebarandotherfactorsisresearched．Configurationparametersmettherealrequirementsareobtained．Theworkspaceissolvedundertheconfiguration．Andthe_厂easibilityoftheproject

6、isverifiedcomparedtotherequiredworkspace．Theresearchworkimportantsiguifco~ceintheparallelmechanismrengineeringpractice．KeyWords：RadioTelescopeAntenna；AdjustingofSub-Reflector；ParallelMechanism；ConfigurationDesign；Wo卜kspace能力强、静态误差小、刚度重量比高等优点，非常适于实现副面1引言调整。利用并联Stewa

7、rt机构实现副反射面位姿调整是确保射电为满足探月T程二期、三期的VLBI测定轨、定位任务和我望远镜天线高指向精度的关键技术之一。国各项深空探测任务，同时结合天文研究发展需要，拟在上海建立一个亚洲最大、具有世界先进水平的全方位可动的65m大型射电望远镜天线系统l】-21，如图l所示。此天线主面直径为65m，俯仰运动范围为(0～90)。，副面口径为6．5m，重量约1600kg。为了适应L频段馈源工作要求，并补偿由于重力变形或者外界风、雨、雪等因素而引起的天线性能和指向的变化，需要根据天线主面的T作状态对副面进行实时的位姿调整，以

8、满足观测精度要求。调整机构一端连接天线副反射面，另一端则与副反射面支撑腿相连，在实现副面位姿调整的同时，亦需随天线主面共同运动。图165m射电望远镜天线系统机构构型设计是机械设备研制的首要工作，构型设计的优Fig．1SchematicDiagramofthe65mRadioTelescop