车载天线升降机构的设计

 朱敏红，刘  峻

 （江海职业技术学院，江苏  扬州  225101）

摘要：介绍了一种车载天线手动升降机构的设计，结合吉普车车厢的实际安装条件，论述了本机构的基本结构及工作原理。该天线升降机构可以在10～900范围中完成任意位置的升降停留，能迅速架设天线，并防止由于天线的重力引起的下滑，以保证系统运行的稳定性，具有一定的实际应用及参考价值。

 关键词：天线；升降机构；设计  中图分类号：TN820.8

0  引言

 车载式短波鞭状天线是适宜在指挥与作战车辆工作行进间进行通信的一种配套天线，在各种恶劣环境条件下可以正常工作。该天线通常架设于车辆车厢顶部，也可用于固定通信台站和舰船。

 天线升降机构按驱动方式通常分为手动方式、液压气动方式和电动方式。手动驱动天线升降机构一般采用钢丝绳、滑轮实现传动；液压气动方式通常由油缸、升降轨道架、滚轮、链轮等部件组成；电动方式通常是采用电动机来驱动。本文设计的车载天线手动升降机构由机械传动机构组成，手动实现鞭状天线的迅速架设，并且可以实现天线在00～900范围内任意位置的升降停留，扩大了通信范围，提高了通信效果。

1  外部结构

 图1为鞭状天线架设于吉普车上的外形图。图示为车辆行进时，天线处于水平位置，天线手动升降机构位于车厢后顶部，与车厢上部行李架固定，天线固定在手动升降机构上，支撑板4及拉绳5可以减小车辆行进过程中天线的晃动。工作时，松开拉绳5，操作者转动操作手柄1，通过天线手动升降机构2使天线从图示水平位置逆时针向上转动至垂直位置，可完成其在00～900范围内任意位置的升降与停留动作。

 天线手动升降机构结构示意图如图2所示，主要包含齿轮机构、蜗杆机构及链传动机构3部分。

 (1)齿轮机构：齿轮机构是一个双级直齿圆柱齿轮减速器，转动手柄时可将运动经齿轮I、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅲ传给齿轮Ⅳ，并完成运动的减速。

 (2)蜗轮蜗杆机构：齿轮Ⅳ与蜗轮蜗杆减速器中蜗杆的连接通过键4实现，将齿轮Ⅳ的转动传给蜗杆。蜗轮蜗杆减速器结构紧凑，当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性。本天线升降机构的设计利用蜗杆传动的自锁性，使运动只能由蜗杆传给蜗轮，而蜗轮是不能作为主动轮带动蜗杆运动，这样就能防止因鞭状天线的自重导致天线下落，保证天线在任意位置的准确定位。

 (3)链传动：链传动主要用于两轴相距较远、环境较恶劣的场合。因天线下端散热装置有一定高度，本天线传动装置通过设置链传动将运动上传。通过联轴器10将蜗轮的运动传给链轮，再采用链传动装置将运动向上最终传递至天线杆。位于较高处的从动链轮带动转动板12转动，从而带动鞭状天线，实现鞭状天线的转动与定位。

 由于本装置中链传动垂直布置，因此必须采取措施适当张紧，以避免链条垂度过大，导致链传动啮合不良，可采用改变链中心距或设置张紧轮方式。另外，该装置室外使用，应注意密封及润滑。

2传动分析与计算

 天线传动装置传动示意图见图3。该机构是一空间定轴齿轮系，转动手柄（即齿轮1，齿数z1），通过齿轮2（齿数z2）、齿轮2的同轴齿轮3（齿数z3）、内齿轮4（齿数z4）、蜗杆（齿数z5）、蜗轮（齿数z6）、主动链轮（齿数z7）、从动链轮（齿数z8）将运动输出。设转动手柄转速为n手柄，天线转速为n天线，则总的传动比i总为：

2、同轴齿轮3、内齿轮4、蜗杆、蜗轮、主动链轮、从动链轮的齿数。

 由(4)式得出：传动比i总越大，天线输出轴转速越小，转动越省力。因此，若将此处二级齿轮传动改成行星齿轮系，可得到较大传动比，且精度高，维护性好，但行星齿轮系机械效率降低，不易传递大功率。同样，增大L于柄，也可减小F力。

3  结语

 车载天线升降机构实现车载短波鞭状天线的迅速架设，操作快速方便。可以实现天线在00～900范围中任意位置的升降停留，提高了通信效果。该天线升降机构结构合理，性能稳定，可靠性好，具有良好的实际应用价值。