【正文】 槳速度實(shí)現(xiàn)升力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置。底盤主要由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系、和制動(dòng)系等四大系統(tǒng)組成。 電動(dòng)飛行器整體架構(gòu)設(shè)計(jì)總體布局是電動(dòng)飛行器設(shè)計(jì)的重要工作之一，電動(dòng)飛行器總體構(gòu)架可分為基體、旋翼、尾槳、起落裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、傳動(dòng)裝置以及其他系統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)等部件結(jié)構(gòu)或組件結(jié)構(gòu)。 技術(shù)支撐隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，我國機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，新型的交通工具必將逐漸出現(xiàn)，而將飛機(jī)螺旋槳和電動(dòng)汽車融為一體的電動(dòng)飛行器一定有著廣闊的前景，基于此背景，我們?cè)O(shè)計(jì)者與指導(dǎo)老師對(duì)“情侶號(hào)”電動(dòng)飛行器進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)分析。其空中飛行時(shí)速為193公里，是第二輛也是最后一輛獲得聯(lián)邦航空局承認(rèn)的兼作汽車使用的飛行器。顯然，進(jìn)一步使用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展汽車工業(yè)將會(huì)給我國的能源安全和環(huán)境保護(hù)造成巨大的壓力。而將飛機(jī)和電動(dòng)汽車融為一體的電動(dòng)飛行器一定有著廣闊的前景，基于此背景，結(jié)合電動(dòng)汽車及飛機(jī)對(duì)電動(dòng)飛行器進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)分析。這些有害物質(zhì)不斷造成人們的呼吸道疾病以及生理機(jī)能障礙。Eri Raymond、Rudolf VoitNitschmann 等使有人太陽能飛機(jī)的實(shí)用性有所提升。使乘坐4人的M400能垂直起降，在空中盤旋和和懸停。 電動(dòng)飛行器的整體設(shè)計(jì)電動(dòng)飛行器總體構(gòu)架可分為基體、旋翼、尾槳、起落裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、傳動(dòng)裝置以及其他系統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)等部件結(jié)構(gòu)或組件結(jié)構(gòu)。四螺旋槳直升機(jī)不需要尾槳來保持方向穩(wěn)定，可以解決現(xiàn)代單槳直升機(jī)空間利用率低的問題。（3）頭枕頭枕是在汽車后部受撞擊時(shí)限制人的頭部向后運(yùn)動(dòng)的裝置，這樣可避免頸椎受傷，而嚴(yán)重的頸椎受傷可能使其內(nèi)部神經(jīng)(脊髓)受傷，導(dǎo)致頸部以下全身癱瘓(高位截癱)。（4）承載：兩人。但是，利用上述4個(gè)飛行操縱與發(fā)動(dòng)機(jī)控制的適當(dāng)配合，駕駛員可以操縱直升機(jī)實(shí)現(xiàn)所需要的任何飛行狀態(tài)。V形和Y形斷面齒條與圓形斷面比較，消耗的材料少，約節(jié)省20%，故質(zhì)量小；位于齒條下面的兩斜面與齒條托座接觸，可用來防止齒條繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)向機(jī)及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 初定轉(zhuǎn)向機(jī)尺寸齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的齒輪選擇用斜齒輪，主動(dòng)小齒輪齒數(shù)取10個(gè)，壓力角取20度，齒輪螺旋角取15度。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務(wù)。彈性傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓盤與飛輪對(duì)中性能好，使用平衡性好，工作可靠，壽命長。，參看有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料“離合器后備系數(shù)的取值范圍”（如表36），并根據(jù)最大質(zhì)量不超過6噸的載貨汽車，結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況，故選擇。否則會(huì)損壞零件或發(fā)生安全事故；近年來，變速器操縱機(jī)構(gòu)有向自動(dòng)操縱方向發(fā)展的趨勢(shì)。國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20176。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。選用較大的齒寬，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。mm），d為節(jié)圓半徑； 應(yīng)力集中系數(shù)，； 摩擦力影響系數(shù)，；b 齒寬（mm），取20； t 端面齒距（mm）； y 齒形系數(shù)，如圖39所示。圖310 中間軸示意圖中間軸分為旋轉(zhuǎn)軸式和固定軸式。徑向力： (375) (376) (377)軸向力： (378) (379)(380)軸的全撓度： (381)因此根據(jù)上面計(jì)算可得：第二軸的剛度和強(qiáng)度都滿足要求。是水平尾翼中可操縱的翼面部分，其作用是對(duì)電動(dòng)飛行器進(jìn)行俯仰操控。圖316任意兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)示意圖設(shè)支架2和4都在其中點(diǎn)處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點(diǎn)距離中點(diǎn)為t ,根據(jù)其水平位置的幾何位置關(guān)系可得： 。圖320 結(jié)構(gòu)形式圖沿平臺(tái)的上頂面長度方向布置4根16號(hào)熱軋槽剛，沿寬度方向布置6根10號(hào)熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。第4章 結(jié)論本次論文是電動(dòng)飛行器操控裝置機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)論文，操控裝置是電動(dòng)飛行器中不可缺少的部分。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 沿長度方向?yàn)?6號(hào)熱軋槽鋼 鋼的屈服極限 n 安全系數(shù) n=3代入數(shù)據(jù)： =由此可知，強(qiáng)度符合要求。圖318 x=⑥x= ,受力圖如圖319所示。 圖315 液壓升降控制機(jī)構(gòu)的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理 初態(tài)時(shí)，上寫底板處于合閉狀態(tài)，支架4可近似看作為水平狀態(tài)，隨著液壓油不斷的輸入到液壓缸中，活塞桿外伸，將支架2頂起，支架2 上升時(shí)，由于絞合點(diǎn)o的作用使支架1 運(yùn)動(dòng)，1與液壓缸相連，從而液壓缸也開始運(yùn)動(dòng)，通過一系列的相互運(yùn)動(dòng)和作用，使上頂板上升，當(dāng)上升到指定高度時(shí)，液壓缸停止運(yùn)動(dòng)，載荷便達(dá)到指定高度。液壓油經(jīng)防爆型電磁換向閥進(jìn)入液缸上端，液缸下端回油經(jīng)平衡閥、液控單向閥、節(jié)流閥、隔爆型電磁換向閥回到油箱。（2）一擋處一擋處受力圖如圖311所示。第一軸長度由離合器的軸向尺寸確定，而花鍵尺寸應(yīng)與離合器從動(dòng)盤轂的內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。在選定時(shí)，對(duì)軸的尺寸和齒輪齒數(shù)都要統(tǒng)一考慮?！?6176。因此，從提高低擋齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角；而從提高高擋齒輪的接觸強(qiáng)度著眼，應(yīng)當(dāng)選用較大的螺旋角。等小些的壓力角。 電動(dòng)飛行器變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)電動(dòng)飛行器變速器操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員操縱變速手柄到使變速箱換檔的一套機(jī)構(gòu)，是用來保證駕駛員能根據(jù)汽車使用條件，隨時(shí)撥動(dòng)變速箱內(nèi)齒輪進(jìn)行換檔，或使之從工作檔退到空檔。當(dāng)離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩已知，適當(dāng)選取后備系數(shù)和單位壓力，可估算出摩擦片外徑。（3）壓盤的驅(qū)動(dòng)方式壓盤的驅(qū)動(dòng)形式主要有凸塊－窗孔式、傳力銷式、鍵塊式和彈性傳動(dòng)片式等多種。按動(dòng)力傳遞順序來說，離合器應(yīng)是傳動(dòng)系中的第一總成。圖35 雙萬向節(jié)等速傳動(dòng)布置圖具體的方法如下：（1）采用雙萬向節(jié)傳動(dòng)；（2）第一萬向節(jié)兩軸間的夾角與第二萬向節(jié)兩軸間的夾角相等；（3）第一萬向節(jié)的從動(dòng)叉與第二萬向節(jié)的主動(dòng)叉在同一平面內(nèi)；關(guān)于主要零件材料的選擇[15]：主動(dòng)小齒輪的材料選擇，齒條采用45號(hào)鋼，為減輕質(zhì)量，殼體用鋁合金壓鑄。m/rpm最高時(shí)速 km/h驅(qū)動(dòng)方式前置前驅(qū)懸掛方式麥弗遜式獨(dú)立懸架,圓柱螺旋彈簧,雙向作用筒式減振器/縱向拖曳臂式懸架,圓柱螺旋彈簧,雙向作用筒式減振器轉(zhuǎn)向助力非助力轉(zhuǎn)向式輪胎155/65R13車身重量880kg軸距2340 mm1295/1260 mm(前/后)長/寬/高3550/1495/1485綜上，本設(shè)計(jì)選擇圖中的第二個(gè)方案：側(cè)面輸入，兩端輸出的方案。還有另外一個(gè)可用的操縱，即對(duì)電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的控制。  （3）機(jī)身有足夠的寬度，可容納主翼收入。（1）安全帶安全帶是最有效的防護(hù)裝置，可以大幅度地降低碰撞事故的受傷率和死亡率，這一點(diǎn)已被國外大量使用實(shí)踐證明。發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅用于發(fā)電，發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電能供給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。第2章 電動(dòng)飛行器的初步設(shè)計(jì)電動(dòng)飛行器是指采用電動(dòng)力系統(tǒng)、以電能作為推進(jìn)能源的飛機(jī)。但是其常規(guī)的布局讓其看起來更像是一架電動(dòng)飛行器，而且主翼沒有設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，對(duì)于真正的汽車電動(dòng)飛行器來說，收放主翼會(huì)是一件很麻煩的事情，所以我們僅僅對(duì)其部分內(nèi)容作參考。20 世紀(jì)70年代末—80 年代末，McCready、Rochelt 等分別在有人太陽能飛機(jī)研制方面取得突破[78]。此外國家實(shí)行建設(shè)新農(nóng)村的決策，特別是由城市帶動(dòng)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展，家庭轎車的大量增加，雖然國家道路交通也在大力發(fā)展，但是人就滿足不了日益嚴(yán)重的交通擁擠與堵塞問題，而且有愈來愈嚴(yán)重的趨勢(shì)，高峰期特別是大小節(jié)假日的擁擠與堵塞，就是最好的表現(xiàn)。中國目前已發(fā)展為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，國際地位日益提高，成為引領(lǐng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的火車頭，國家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步穩(wěn)定發(fā)展，人民的生活也會(huì)越來越好，經(jīng)濟(jì)收入也會(huì)越來越高，走出戶外，追求健康生活的欲望也越來越高，近些年來的旅游發(fā)展就是最好的體現(xiàn)；國家實(shí)行的大小節(jié)假日，實(shí)際上就是在積極鼓勵(lì)旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，旅游行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為拉動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)內(nèi)需發(fā)展的一個(gè)主要產(chǎn)業(yè)。電動(dòng)飛行器具有推動(dòng)航空界實(shí)現(xiàn)革命性發(fā)展的潛力，因此近年來逐漸成為世界航空界重點(diǎn)發(fā)展的機(jī)型之一。據(jù)米爾納的網(wǎng)站介紹，Aircar是一款四門四座飛車，飛行中機(jī)翼可以向機(jī)身后面折疊，此時(shí)寬度同豐田花冠汽車一般大小。電動(dòng)飛行器可以實(shí)現(xiàn)低空、低速飛行；以綠色能源為動(dòng)力，減少污染排放；特別是可在小面積場(chǎng)地垂直起降，省去繁瑣的機(jī)場(chǎng)規(guī)劃創(chuàng)建和管理。起落裝置是飛行器是直升機(jī)于用于起飛、著陸、滑跑、滑行和停放的專門裝置。而固定連接點(diǎn)的支撐反力則應(yīng)通過對(duì)傳力路線的分析后，建立適當(dāng)?shù)挠?jì)算分析模型求得，中間減速器主要起改變尾傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速和方向的作用。 初步參數(shù)電動(dòng)飛行器的初步參數(shù)設(shè)計(jì)機(jī)身時(shí)，應(yīng)遵循以下機(jī)身設(shè)計(jì)要求，滿足機(jī)身在汽車上的裝載要求。也可以控制螺旋槳來行進(jìn)或控制航向。采用兩端輸入方案時(shí)，由于轉(zhuǎn)向拉桿長度受到限制，容易與懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉。 圖33 轉(zhuǎn)向盤 圖34 萬向節(jié)因?yàn)閱蝹€(gè)十字軸式剛性萬向節(jié)在輸入軸和輸出軸有夾角的情況下，其兩軸的角速度是不相等的，兩軸夾角越大，轉(zhuǎn)角差越大，萬向節(jié)的不等速特性越嚴(yán)重。表33 式(31)中參數(shù)的值載荷系數(shù)K轉(zhuǎn)矩( N*mm)133000齒輪模數(shù)齒輪分度園直徑( mm)25齒寬b(0mm)30齒數(shù)比u彈性系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)④由于選擇的齒輪材料為，因此接觸疲勞極限應(yīng)為MPa 壽命系數(shù)安全系數(shù)因此 由式(31)得： 滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度（2）齒輪抗彎強(qiáng)度校核由校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度公式： (34)根據(jù)公式(32)、(33)以及查詢資料可得到式(34)中各參數(shù)的值，如表33。當(dāng)離合器分離時(shí)，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低踏板力；②膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小； 零件數(shù)目少，質(zhì)量??；③高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力明顯下降；④由于膜片彈簧大端面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命；⑤易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長；⑥平衡性好；⑦有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本；但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對(duì)材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)置散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。表37 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值（ ）離合器規(guī)格D/mm210210～250250～325325/單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值可選＝（），根據(jù)計(jì)算可得出(1)為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對(duì)于不同車型，單位壓力的最大范圍為,即(2)為了減少電動(dòng)飛行器起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即 （3－10）式中： 單位摩擦面積滑磨功，焦； 單位摩擦面積滑磨功許用值，焦； 汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功， ，焦；對(duì)于乘用車：，：，：；可根據(jù)下式計(jì)算 （3－11）式中： 汽車總質(zhì)量，kg； 輪胎滾動(dòng)半徑，m； 汽車起步時(shí)所用變速器檔位的傳動(dòng)比； 主減速器傳動(dòng)比； 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，；計(jì)算時(shí)乘用車取，商用車取。、15176。選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。 中間軸式為22176。 變速器主要零件的設(shè)計(jì)及校核(1)各擋齒輪齒數(shù)的分配在初選了中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角后，可根據(jù)預(yù)先確定的變速器擋數(shù)、傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)方案來分配各擋齒輪的齒數(shù)。表38 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力齒輪 滲碳齒輪液體碳氮共滲齒輪一擋和倒擋 1900～2000 950～1000常嚙合齒輪和高擋 1300～1400650～700（4）齒輪接觸應(yīng)力因?yàn)槌Ш淆X輪的接觸應(yīng)力是最大的，若常嚙合齒輪滿足需用接觸應(yīng)力的話，其他檔齒輪接觸應(yīng)力均滿足：所以四檔齒輪接觸應(yīng)力為： （346） （347） （348） （349） （350）根據(jù)計(jì)算得出的接觸應(yīng)力在變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力范圍內(nèi)，因此滿足要求。 第一軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：第二軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： 一擋： 二擋： 三擋： 四檔： 五擋： 倒擋： 中間軸