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课程名称：机电产品现代设计方法 上课时间：2014年春季

雷达底座转台设计

姓 名： 学 号： 班 级： 所在学院： 任课教师：

1108103 机电工程学院 金天国 张旭堂

1．设计任务

雷达底座转台设计： 一个回转自由度，如下图1.1所示。

图1.1

承载能力：500kg 被测件最大尺寸：台面跳动：0.02mm 台面平面度：0.02mm

台面布置T型槽，便于安装负载 方位转角范围：

具有机械限位和锁紧机构 角度位置测量精度：角度位置测量重复性：角速范围：

2．设计流程

根据机电产品现代设计方法，其设计流程大致如下图2.1所示。

图2.1

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根据上图所示，整个设计过程可分为四个阶段：功能设计、总体方案设计、详细设计和设计。

功能设计部分，是在结合所给出的重要性的要求及用户可能的功能目标需求的前提下，对转台的功能进行定义分析，将每一个功能细化为一个个的功能元，利用QFD图对实现各种功能的所对应的技术的相对重要性进行分析，相对重要性较高的功能技术便是设计的重点所在。

总体方案设计部分，通过利用SysML语言来明确各部分之间的功能参数和参数约束关系，并完成草图的设计。

详细设计部分，需要使得零件实现其预定的功能，并保证其精度和强度的设计要求。在详细设计阶段主要是利用cad等三维建模软件，完成系统的3D图，并生产对应的2D图，完成整个设计。对于重要的零部件需要利用有限元软件进行仿真分析，保证其可靠性。最后还需要应用动力学和运动学仿真软件进行相关的动力学和运动学分析，确定设计系统满足功能目标要求。

设计总结部分，是对整个设计过程进行反思和总结，考虑整个设计过程中存在的不足和所运用的相关知识。

3.QFD需求-功能-技术分析

QFD(全称Qualification Function Deployment)，是用来对所设计的系统进行总体设计规划的工具。QFD主要功能是能够实现工程设计与消费者或用户需求之间的紧密连接，根据消费者需求和用户目标实现对设计过程的实时修改和控制，把用户的功能目标在整个设计过程中得以体现，并根据需求的重要性对整个系统做出相应的设计规划，有重点的进行设计。

本设计根据用户对于雷达底座转台的功能重要性的需求，首先给出其需求和功能之间的联系，如下图3.1所示的质量屋，屋顶为系统的功能，包括驱动元件的转速、体积、重量，及传动元件和传感器的可靠性等，左侧围用户对于系统的功能目标的需求，由用户直接给出的功能，如角度位置测量精度：

、角度位置测量重复性：

、角速范围：

等和用户潜在的功能需求，如人机交互、成本、节能等方面的需求组成。

图3.1中各功能需求后面的数字代表着这些功能的相对重要性，即importance of whats，其数字越大代表其重要性越高，用户对于这些需求的重要性之和应该等于100。质量屋屋顶代表各部分功能之间的相互联系，分为positive、negative和不明确三种情况。

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