【正文】 正是楊老師的幫助和鼓勵(lì)積累了點(diǎn)滴的“跬步”，才使我達(dá)到了順利完成論文的“千里”，謝謝楊老師。引領(lǐng)了世界科技的潮流，電動(dòng)飛行器采用由電機(jī)、蓄電池和電子調(diào)速器組成的電動(dòng)系統(tǒng)作為動(dòng)力，相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)直升機(jī)，具有噪音低、振動(dòng)小、清潔無污染、維護(hù)性好、可靠性高等特點(diǎn)，但同時(shí)電池的比能量決定了電動(dòng)直升機(jī)的續(xù)航性能，比功率影響了電動(dòng)直升機(jī)的升限和機(jī)動(dòng)飛行能力電動(dòng)飛行器相比于同量級(jí)油動(dòng)直升機(jī)具有較高的升限，目前的蓄電池技術(shù)在世界上還存在著一定得缺陷，給電動(dòng)飛行器的續(xù)航帶來諸多不便。只選取輸出軸上的軸承校核為了方便安裝，兩端選用不同型號(hào)的軸承。故只需要校核截面Ⅲ左右兩側(cè)即可。在這里選用長半軸進(jìn)行校核。② 選擇深溝球軸承，為了方便安裝，兩端選用不同型號(hào)的軸承。通常根據(jù)齒輪模數(shù)m的大小來選定齒寬直齒：，KC為齒寬系數(shù)取為第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)，KC可取大些，使接觸線長度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動(dòng)平穩(wěn)性和齒輪壽命。表51 齒輪的幾何尺寸名稱符號(hào)公式分度圓直徑d齒頂高齒根高h(yuǎn)f齒頂圓直徑齒根圓直徑齒頂角齒根角分度圓錐角頂錐角根錐角錐距R齒寬b至此圓錐齒輪的設(shè)計(jì)校核完畢。例如：傳動(dòng)的外廓尺寸和質(zhì)量很大程度上取決于低速級(jí)大齒輪的尺寸，低速級(jí)傳動(dòng)比小些，有利于減少外廓尺寸和質(zhì)量。圖51 初步擬定的傳動(dòng)方案示意圖 各級(jí)傳動(dòng)比的合理分配在設(shè)計(jì)2級(jí)及2級(jí)以上的減速器時(shí)，合理的分配各級(jí)傳動(dòng)比是很重要的，因?yàn)樗鼘⒂绊憸p速箱的輪廓尺寸和重量以及潤滑的條件。減速器的選用：為提高傳動(dòng)裝置的效率，減少能耗，降低運(yùn)行費(fèi)用，所以選用傳動(dòng)效率較高的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)。整個(gè)主減撐桿的長度尺寸及安裝支架的布置尺寸都應(yīng)根據(jù)直升機(jī)總體布置并與主減速裝置及主減平臺(tái)相對(duì)應(yīng)的連接位置進(jìn)行充分協(xié)調(diào)后確定。該鋼淬透性較小，適宜于制造截面較小的焊接件和飯金件。（3）速簡(jiǎn)單的操作使“視情”維修成為可能，即無需過多地拆裝和分解組、部件。其螺旋槳的預(yù)裝是將螺旋槳固定在螺旋槳座架上，并將螺旋槳軸插入螺旋槳錐孔內(nèi)進(jìn)行的預(yù)裝。令涵道長度為，涵道特征半徑為（可取槳盤面處涵道內(nèi)壁半徑），槳盤面離涵道導(dǎo)邊距離，螺旋槳半徑為。零組件的表面處理是結(jié)構(gòu)防護(hù)的基礎(chǔ)，包括選取合適的金屬鍍層和非金屬涂覆層噴漆等。一般槳葉的最外層蒙皮，多采用平整致密織物，以便于形成高質(zhì)量的槳葉外形。 ⑦復(fù)合材料應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)特殊性能要求，如阻燃、煙霧、燃燒、毒性、耐沖擊等。動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，調(diào)整槳葉剖面剛度和質(zhì)量分布，改變槳葉動(dòng)力學(xué)特性，也稱調(diào)頻設(shè)計(jì)，是多次逼近的復(fù)雜的過程。 槳葉的弦向重心是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，弦向重心直接影響槳葉的顫振和穩(wěn)定性特性，通常要求槳葉的弦向重心在25%弦長之前，實(shí)際的工程應(yīng)用中，弦向重心控制在25%弦長之前是比較困難的，一般力求槳葉的有效重心控制在25%弦長前。在槳葉= R處的剖面的空氣動(dòng)力特性很有代表性，叫做特征剖面，即為特征剖面半徑。根據(jù)以上各因素對(duì)升力的影響，則設(shè)對(duì)于單槳空氣密度，重力常數(shù)g，翼角，翼寬為b，葉片數(shù)為n，翼最大半徑為，最小半徑為，角速度為，則升力計(jì)算公式為： (38) （3）另外根據(jù)具體給出的電動(dòng)飛行器的重量為2t即2000kg即20000N，電動(dòng)飛行器達(dá)到平衡所需的升力為20000N。而合速度大小的變化不多，則槳葉空氣動(dòng)力的大小基本不變。若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸發(fā)出的力矩大于旋轉(zhuǎn)阻力力矩，螺旋槳的轉(zhuǎn)速就會(huì)增大；反之，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸發(fā)出的力矩小于旋轉(zhuǎn)阻力力矩，則螺旋槳的轉(zhuǎn)速就會(huì)降低。流進(jìn)槳葉前緣，氣流受到阻擋，流速減漫，壓強(qiáng)提高。而無變形槳葉的剖面傾角e,包括槳距操縱量圖33 螺旋槳的直徑旋轉(zhuǎn)面和將頁面 （1）槳葉迎角隨槳葉角的變化當(dāng)槳葉速度和飛行速度都一定時(shí)，槳葉角增大，槳葉迎角也隨之增大，槳葉角減小，槳葉迎角也隨之減小。根據(jù)大梁的形狀和成形工藝不同，可分為空心擠壓梁槳葉，c形擠壓梁槳葉，管梁槳葉和多閉腔組合梁槳葉。固螺旋槳效率等于： ===由于，所以： (31) =（W）其中ω是由電動(dòng)機(jī)的功率所決定的 （2）螺旋槳旋轉(zhuǎn)需用功率和功率系數(shù)為了各槳葉的旋轉(zhuǎn)阻力，使螺旋槳按預(yù)定轉(zhuǎn)速作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)所必需的發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率，稱為螺旋槳旋轉(zhuǎn)需用功率，用N槳需表示。并對(duì)設(shè)計(jì)做出最后的校核。同理，俯仰運(yùn)動(dòng)和相應(yīng)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)來自于另外的相對(duì)的螺旋槳速度的相反改變，偏航運(yùn)動(dòng)則更加復(fù)雜，因?yàn)樗鼇碜杂诿繉?duì)螺旋槳反力矩的差異。如圖21 法拉利電動(dòng)飛行器模型 電動(dòng)飛行器的工作原理電動(dòng)飛行器的是由8個(gè)獨(dú)立的電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。 市場(chǎng)前景從能源與環(huán)保的角度來說，電動(dòng)飛行器已被世界汽車業(yè)公以為“未來汽車”。 國內(nèi)現(xiàn)狀國內(nèi)基本沒有涉及汽車飛機(jī)的資料，通過查閱，發(fā)現(xiàn)南京航空航天大學(xué)一篇 2007 屆本科生畢業(yè)論文對(duì)汽車飛機(jī)模型做了部分探究，但是常規(guī)的布局讓其看起來更像是一架飛機(jī)，而且主翼沒有設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。由于從短期看面臨許多不確定因素，長期看石油供需矛盾存在，中東北非局勢(shì)不定，能源的短缺嚴(yán)重違背了可持續(xù)發(fā)展這一戰(zhàn)略目標(biāo)。面對(duì)顯現(xiàn)的問題，提出了初步的解決。關(guān)鍵詞：電動(dòng)飛行器；螺旋槳；傳動(dòng)；支撐ABSTRACTAlong with the social development, the private car more and more flows out into mon family, but the traffic jam hustles gradually outstanding, at our country in order to highlight, especially can not keep on to develop energy excesssive make use of, brought environment very great a problem like this, the adoption puts together dynamoelectric car and helicopter knot, is also a dynamoelectric aircraft, will be able to alleviate the traffic jam hug to block up and the energy excessively makes use of of main task of this design is the design of propeller, include propping up of propeller organization, spread motive to reach, design and total pit in the school of Han way.Key words：Dynamoelectric aircraft；Propeller；Spread；Prop up50第1章 緒論 選題依據(jù)及研究意義 2013年，黨的十八大制定了中國未來發(fā)展的藍(lán)圖，中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。在國際經(jīng)濟(jì)環(huán)境不穩(wěn)定、不確定因素較多的情況下，中國經(jīng)濟(jì)依然保持穩(wěn)定快速的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)的重心已明顯的向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移，而中國作為亞洲經(jīng)濟(jì)的大國儼然成為引領(lǐng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的火車頭。 凸顯問題 （1）污染問題相當(dāng)嚴(yán)重，汽車尾氣排除的一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等有毒氣體嚴(yán)重威脅著人們的健康。 初步解決對(duì)于空間立體，存在地上、立交、高空，面對(duì)交通阻塞問題，我們選擇空間立體的中間低空，發(fā)展空中走廊，面對(duì)能源的浪費(fèi)和短缺我們采用效率高的電能，蓄電池這一領(lǐng)域在世界上也已基本成熟，單位容量的電能也是相當(dāng)?shù)目捎^。然而國內(nèi)的電動(dòng)汽車已初步成熟，特點(diǎn)是利用蓄電池作為電能輸出，但是不能飛行。但從目前的技術(shù)發(fā)展水平來看，按現(xiàn)有技術(shù)正好可采用蓄電池作能源，即用電動(dòng)機(jī)來直接驅(qū)動(dòng)飛行。盡管是8個(gè)驅(qū)動(dòng)，但因?yàn)轱w行器具有六個(gè)坐標(biāo)輸出，所以仍然是欠驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力不穩(wěn)定的系統(tǒng)。向上或向下的動(dòng)作是同時(shí)增加或減小所有四個(gè)螺旋槳來控制的，前后螺旋槳推力的差異產(chǎn)生俯仰力矩導(dǎo)致前后動(dòng)作的轉(zhuǎn)換。第3章 電動(dòng)飛行器螺旋槳的設(shè)計(jì) 螺旋槳的總體布置由于前后車罩各四個(gè)螺旋槳,由于飛行器總長為4米，寬為2米。 (32) 式中一螺旋槳的功率系數(shù)，表示槳葉的形狀、槳葉角、槳葉迎角、槳葉數(shù)目和前進(jìn)比等對(duì)螺旋槳旋轉(zhuǎn)所需功率的影響。=本螺旋槳可優(yōu)選管梁槳葉管梁一般由合金鋼或欽合金擠壓成形，截面形狀根據(jù)槳葉整體構(gòu)型和承力的要求，可以是圓形或橢圓形。如圖34所示。槳葉負(fù)扭度流進(jìn)槳葉后緣，氣流分離，形成渦流區(qū)，壓強(qiáng)下降。只有在兩力矩相等時(shí)，螺旋槳的轉(zhuǎn)速才能保持不變。但空氣動(dòng)力的方向更加偏離槳軸增加和拉力減小，旋轉(zhuǎn)阻力增大，還會(huì)迫使轉(zhuǎn)速減下來，對(duì)恒速螺旋槳來說，在飛行速度例如過程中，槳葉角增加得慢而合速度的方向變得快一些因而槳葉迎角會(huì)逐漸減小之減小，它的一個(gè)分力。 螺旋槳的拉力計(jì)算公式：直徑（米）螺距（米）槳寬度（米）轉(zhuǎn)速平方（轉(zhuǎn)/秒）1大氣壓力（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力）經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（）=拉力（克）由于升力系數(shù)為： (39) 其系數(shù)與所選旋翼的相對(duì)厚度有關(guān)系，而現(xiàn)階段螺旋槳規(guī)格比較嚴(yán)格，不能隨便的設(shè)計(jì)和改造。 （2）槳葉寬度槳葉剖面的弦長就是該半徑處的槳葉寬度，用b表示，如圖310所示。槳葉的展向重心： (312) 槳葉的旋向重心： (313) 槳葉的有效重心： (314) 式中:Mi一一槳葉剖面的線質(zhì)量。調(diào)頻設(shè)計(jì)的主要措施是改變槳葉的質(zhì)量和剛度分布，剖面剛度設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免結(jié)構(gòu)剛度急劇變化，減少可能引起的應(yīng)力集中。 ⑧樹脂基體應(yīng)與纖維的斷裂應(yīng)變協(xié)調(diào)、匹配，同時(shí)與纖維具有高的界面結(jié)合強(qiáng)度。內(nèi)層蒙皮則根據(jù)結(jié)構(gòu)需要而選擇材料和鋪設(shè)方案。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮金屬保護(hù)片的機(jī)械加工工藝性。置涵道導(dǎo)邊與咨的平面上，軸與槳軸中心線重合，涵道尾緣位于者。也可直接將螺旋槳軸直接吊入螺旋槳錐體內(nèi)，最后安裝液壓螺母并壓裝到位。（4）適合中國國情，注重立足國內(nèi)，同時(shí)借鑒國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。這種材料已在國產(chǎn)直升機(jī)型號(hào)的焊接結(jié)構(gòu)中得到較為廣泛的應(yīng)用。長度尺寸重點(diǎn)考慮的應(yīng)是前、后撐桿的兩端關(guān)節(jié)軸承中心距。 （1）蝸輪蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲，具有自鎖性；但是其傳動(dòng)效率低，磨損較嚴(yán)重，蝸桿軸向力較大，致使軸承摩擦損失較大。 （1）傳動(dòng)比分配的基本原則 ① 各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，均有其合理的應(yīng)用范圍，通常不應(yīng)超過。 傳動(dòng)比的具體分配根據(jù)本次的具體設(shè)計(jì)要求，～1KW的范圍內(nèi)，其轉(zhuǎn)速在。 （2）直齒圓柱齒輪計(jì)算 ① 齒輪相關(guān)參數(shù)的選擇選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)a 根據(jù)設(shè)定的傳動(dòng)方案，采用軟齒面直齒輪傳動(dòng)。，⑥ 驗(yàn)算 (542) (543) （4） 軸的設(shè)計(jì)與校核由于本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)到的軸比較多，所以每根軸都有多個(gè)功率和轉(zhuǎn)矩，在此選擇受轉(zhuǎn)矩最大的一根軸進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，即選取最后輸出軸進(jìn)行設(shè)計(jì)校核。因軸承承擔(dān)的徑向力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軸向力，參照工作要求，左端初選6205型號(hào)的軸承，其尺寸為，故Ⅲ～Ⅳ段軸的直徑為