【正文】 初步解決 3 凸顯問題 3 初步解決 4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4 國外現(xiàn)狀 4 國內(nèi)現(xiàn)狀 4 技術(shù)支撐 4 市場前景 5第2章 電動飛行器的初步設(shè)計 6 電動飛行器的總體設(shè)想 6 電動飛行器的工作原理 6 電動飛行器的初步設(shè)計參數(shù) 7 本課題的具體設(shè)計內(nèi)容 9第3章 電動飛行器螺旋槳的設(shè)計 8 螺旋槳的總體布置 10 螺旋槳槳葉的設(shè)計 10 螺旋槳的功率和效率分析 10 螺旋槳槳葉的構(gòu)型分析 12 螺旋槳傾角的設(shè)計 12 螺旋槳拉力的計算 15 螺旋槳的結(jié)構(gòu)分析 18 螺旋槳槳葉材料的分析 21 21第4章 螺旋槳的函道設(shè)計 23 涵道的幾何形狀表示 23 涵道的推力計算 24第5章 螺旋槳的支撐與傳動 25 螺旋槳的支撐機構(gòu) 26 螺旋槳的傳動機構(gòu) 27 28 28 29 29 30 45第6章 結(jié)論 47參考文獻 48致 謝 50摘 要隨著社會的發(fā)展，私家車越來越多的涌入普通家庭，但是交通阻塞擁擠日漸突出，在我國尤為凸顯，特別是不可持續(xù)發(fā)展能源過度利用，給環(huán)境帶來了很大的危害。導(dǎo)致事故增加，嚴(yán)重影響游客心情。嚴(yán)重損害了社會的健康發(fā)展。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀新型近距離交通工具的開發(fā)和研究，國內(nèi)國外都有很多的形式，但都不是太近如人意。電動汽車在中國已初步成型。在地面上行駛時，這些風(fēng)扇為汽車提供穩(wěn)定但并不是太強的推動力。必然存在旋轉(zhuǎn)力矩與平移系統(tǒng)的耦合。表21 常見車型尺寸范圍中小型車奧迪A34292*1765*1432廣汽本田 峰范4400*1695*1470BYD F03460*1618*1465大眾 POLO 3970*1682*1462斯柯達 晶銳3992*1642*1500中華 駿捷FRV4240*1755*1460奇瑞33550*1495*1530雪鐵龍 震歐3947*1690*1503一汽大眾 4540*1775*1467一汽大眾 速騰4544*1760*1461馬自達64670*1780*1435馬自達34515*1745*1465馬自達5 4582*1872*1645奔馳GLK4528*1840*1691KIA 福瑞迪4530*1775*1460上海MG64653*1827*1478斯柯達 明銳4569*1769*1462北京現(xiàn)代 悅動4542*1775*1490 一般中小型乘用車長4m左右；寬度主要影響乘坐空間和靈活性，但是車身太寬會降低在市區(qū)行走、停泊的方便性，因此對于轎車來說車寬2m是一個公認的上限；車身高度直接影響重心（操控性）和空間，重心過高會導(dǎo)致主動安全性下降，大部分的室內(nèi)停車場都有高度限制，；在車長被確定后，軸距是影響乘坐空間最重要的因素，同時在行駛性能方面，長軸距能提高直路巡航的穩(wěn)定性，但轉(zhuǎn)向靈活性下降，因此在穩(wěn)定性和靈活性之間必須作出取舍，取得適當(dāng)?shù)钠胶?；一般轎車的懸長都不能太短，一來軸矩太長會影響靈活性，二來要考慮機械零件的布局車，車長=前懸+后懸+軸距；輪距直接影響汽車的前后寬度比例，考慮空氣動力學(xué)，一般轎車的前輪距比后輪略大（相差約1050mm），即車身前半部比后半部略寬；離地距高低意味著重心高低，影響操控性，一般轎車的最低離地距為130mm200mm，附合正常道路狀況的使用要求。而旋翼系統(tǒng)與電機、傳動系統(tǒng)位置的確定：主要根據(jù)主加速器形式和自動傾斜器結(jié)構(gòu)及工作工作行程確定發(fā)動機軸線與旋翼軸的相互關(guān)系，即確定交點位置和發(fā)動機軸線與旋翼主軸的夾角。這是因為螺旋槳在工作時，要向后推動空氣和扭轉(zhuǎn)空氣，使槳葉產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力。此外，還有槳尖罩、后緣調(diào)整片、前緣包片、平衡配重等。（a）（b）（c）（d） （a）舊式槳葉 （b）普通槳葉 （c）矩形槳葉 （d）馬刀型槳葉 圖32 螺旋槳葉的平面形狀為了增大拉力和提高螺旋槳效率，槳葉的平面形狀逐漸改善是中間寬現(xiàn)在使用較多的螺旋槳兩頭窄其槳葉平形狀，高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳，其槳葉有矩形或馬刀形槳葉的切面形狀與翼型相似，前槳面的彎曲度較大，后槳面的彎曲度較小，相當(dāng)于機翼的上表面和下表面，槳葉的切面形狀又稱葉型。圖35 槳葉迎角隨飛行速度的變化 （3）槳葉迎角隨切向速度的變化在槳葉角和飛行速度不變的情況下，如果轉(zhuǎn)速增加則切向速度（n=2π）增大，前進比減小，即合速度的方向靠近旋轉(zhuǎn)面，固槳葉迎角增大，同理，轉(zhuǎn)速減小，槳葉迎角也隨之減小。翼型的迎角等于安裝角與來流角的差值：，這樣就可以得到非定常狀態(tài)下的迎角。槳葉的空氣動力對螺旋槳的運動起著兩個作用：一是拉著螺旋槳和飛機前進；二是阻礙螺旋槳旋轉(zhuǎn)。圖37 拉力與旋轉(zhuǎn)阻力的產(chǎn)生 螺旋槳的拉力公式： (37) 螺旋槳拉力系數(shù)，表示槳葉數(shù)目，槳葉形狀、槳葉迎角、槳槳葉合速度方向和表面質(zhì)量等因素對拉力的影響；一一空氣密度(千克/米)；n一一螺旋槳轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/秒)；D一一螺旋槳直徑(米)。槳葉的空氣動力減小了，拉力自然隨之減小。，電機轉(zhuǎn)速為9600轉(zhuǎn)/分，合160轉(zhuǎn)/秒。為了表征槳葉寬度的變化，常用槳葉“根悄比”這樣一個概念，其定義為： (310) 亦即葉根寬度與葉尖寬度之比一般1?，由于葉根及葉尖部分形狀待殊。單片槳葉質(zhì)量： (315) 試中：表示單片槳葉質(zhì)量，槳葉剖向的線質(zhì)量，表示槳葉展向最大位置航空器結(jié)構(gòu)設(shè)計通常遵循重量最輕原則，但槳葉的結(jié)構(gòu)設(shè)計除了滿足強度、剛度和動力學(xué)要求之外，還要求直升機旋翼槳葉能夠為直升機自轉(zhuǎn)下滑狀態(tài)提供足夠的能量。 ③抗疲勞、耐沖擊性好。 （2）在選用金屬材料時應(yīng)注意： ①選用碳素鋼和低合金鋼時，應(yīng)優(yōu)先選用淬透性好的材料，以防止淬火不均勻或產(chǎn)生裂紋； ②采用的熱處理規(guī)范，不應(yīng)在使用溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生回火脆性； ③通過冷作硬化提高機械性能時，其回火溫度應(yīng)比工作溫度高100C； ④對關(guān)鍵件，其高應(yīng)力區(qū)要求無脫碳現(xiàn)象，其他部位也應(yīng)避免脫碳現(xiàn)象，否則應(yīng)降低使用應(yīng)力。若從槳葉的剛度特性和質(zhì)量方面考慮，選擇碳類織物更好。鎳合金的防沙石性能較好，工藝性也好，特別適用于槳尖形狀復(fù)雜的前緣保護。 涵道的僅由漩渦分布所產(chǎn)生，涵道每一微段上圓環(huán)渦產(chǎn)生的環(huán)量為，該處的軸向來流速度，受到螺旋槳的徑向干擾速度為，故該微段上漩渦產(chǎn)生的升力在軸向的分力為： (411) 此即該微段上的涵道推力，由于推力以逆來流方向取正值故上式右邊有“——”號。支撐梁一般都是剛性的，主要依靠彈性支座減震，現(xiàn)階段一般都用反共振隔振器。主減撐桿所承受的交變載荷主要為拉力載荷。桿體鋼管管材通常不需要再加工(或局部如管口焊接接口部位機械加工，以利于焊接質(zhì)量)，因而對桿體鋼管管材原材料的要求比較嚴(yán)格。在撐桿焊接前，鋼管內(nèi)注入一種耐高溫涂料，焊接后不會被破壞，也不會影響焊接質(zhì)量，目_能起到長期封存保護金屬表面的作用。同時考慮到安裝軸承此次采用徑向軸承，由于許用應(yīng)力： (51) 式中：M為離心力，D為內(nèi)圈滾道直徑，L為滾針總工作長度。 ④ 分配傳動比時，應(yīng)注意使各傳動件尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱，避免發(fā)生相互干涉。取，則。d 取小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)，取② 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計設(shè)計計算公式： (526) ③ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值試選載荷系數(shù)：計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩： (527)由表107選取齒寬系數(shù)由表106選取材料的彈性系數(shù)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度，大齒輪的接觸疲勞強度極限應(yīng)力循環(huán)次數(shù)公式： (528) 由式531計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)；計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，取安全系數(shù)S=： (529) 得 ④ 計算試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值 (530) = =計算圓周速度 (531) 計算齒寬bv (532) 計算齒寬與齒高之比模數(shù)齒高齒寬與齒高之比計算載荷系數(shù)：根據(jù)，1級精度，由圖108查得動載荷系直齒輪，假設(shè)，由表103由表102查得使用系數(shù)由表104查得1級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時將數(shù)據(jù)代入后得由，查得圖1013得；故載荷系數(shù) (533) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 (534) 得計算模數(shù)m， (535) （3）按齒根彎曲強度設(shè)計彎曲強度設(shè)計公式為： (536) ① 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值由圖1020d查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，由圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，② 計算彎曲疲勞使用應(yīng)力，取安全系數(shù) (537) 計算載荷系數(shù)K (538) 查取齒型系數(shù)由表105查得，查取應(yīng)力校正系數(shù)由表105查得，計算大小齒輪的（為齒形系數(shù)，為應(yīng)力校正系數(shù)，彎曲疲勞使用應(yīng)力），并加以比較小齒輪的數(shù)值大。表153，取，由于本軸有2個鍵槽，所以應(yīng)改增大軸頸，所以圓整后的軸直徑為16mm。 （8）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。表52 截面B處的受力分析載荷水平面垂直面支反力彎矩總彎矩扭矩(a)(b)(c)(d)(e)圖53 軸的載荷分布 （9）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度因為在危險截面Ⅱ～Ⅲ上出現(xiàn)的最大彎矩和扭矩，所以只需要校核Ⅱ～Ⅲ截面上的強度即可。因軸承主軸要承受徑向載荷無受軸向載荷，初步選取深溝球軸承，其主要性能和特點：主要承受徑向載荷，也可同時承受較小的軸向載荷。 （2） 對右端，已知，在理想狀況下無軸向力，故，所以X=1，Y=0。同時也感謝我院系機電工程學(xué)院教給我機械知識，讓我能夠在機械領(lǐng)域順風(fēng)順?biāo)?