【正文】 。 機(jī)身主要幾何參數(shù)的確定（1）重量：2t，不能過重，只得比普通汽車稍重。  （2）流線型良好。 初步參數(shù)電動飛行器的初步參數(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。本文主要的研究內(nèi)容主要是研究電動飛行器的操控裝置的設(shè)計(jì)，主要包括飛行器的飛行通過調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變螺旋槳速度實(shí)現(xiàn)升力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置。提供精密的操控指令，主要包括飛行器的飛行通過調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變螺旋槳速度實(shí)現(xiàn)升力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置。 電動飛行器操控裝置的設(shè)計(jì)電動飛行器飛行操控系統(tǒng)是電動飛行器上用來傳遞操縱指令，驅(qū)動舵面運(yùn)動的所有部件和裝置的總合，用于電動飛行器飛行姿態(tài)、氣動外形、乘坐品質(zhì)的控制。（4）安全玻璃汽車正面或側(cè)面碰撞時(shí)，乘員頭部往往撞擊風(fēng)窗玻璃或側(cè)窗玻璃而受傷，并且玻璃碎片還會使臉部和眼睛受傷。氣囊通常采用氮?dú)?。?）氣囊氣囊在汽車正面碰撞時(shí)能防止乘員與其前方的物體撞擊。圖23 電動飛行器傳動機(jī)構(gòu)示意圖 電動飛行器逃生機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮路面行駛中交通的擁堵，汽車事故增多，可在加車內(nèi)防護(hù)。而固定連接點(diǎn)的支撐反力則應(yīng)通過對傳力路線的分析后，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的轉(zhuǎn)速和方向的作用。圖22 電動飛行器底盤組成示意圖 電動飛行器傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主減速器與機(jī)身的連接固定，一般是通過減速器殼體和減速器架實(shí)現(xiàn)的。底盤主要由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系、和制動系等四大系統(tǒng)組成。 另外，由四個(gè)螺旋槳分擔(dān)目前由一個(gè)或兩個(gè)螺旋槳完成的動力要求可以降低每個(gè)螺旋槳的負(fù)擔(dān)，降低噪音。從而提高在艦艇和山區(qū)部署使用時(shí)的作業(yè)效率。采用四螺旋槳設(shè)計(jì)可以在現(xiàn)有技術(shù)水平上提高直升機(jī)的機(jī)動性和運(yùn)載能力，其表現(xiàn)在： 首先，四螺旋槳直升機(jī)與傳統(tǒng)單螺旋槳直升機(jī)在形態(tài)上有明顯的區(qū)別。發(fā)電機(jī)發(fā)出的部分電能向電池充電，延長混合動力電動汽車的行駛里程由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能和電池輸出的電能，共同輸出到電動機(jī)來驅(qū)動汽車行駛，電力驅(qū)動是唯一的驅(qū)動模式，如圖21所示?；旌蟿恿ρb置由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)三大主要部件總成組成。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。旋翼是電動飛行器的象征，也是飛行器的關(guān)鍵部分，它不僅提供飛行器的升力和前進(jìn)力，而且提供飛行器的縱向和橫向操縱力矩。 電動飛行器整體架構(gòu)設(shè)計(jì)總體布局是電動飛行器設(shè)計(jì)的重要工作之一，電動飛行器總體構(gòu)架可分為基體、旋翼、尾槳、起落裝置、發(fā)動機(jī)艙、傳動裝置以及其他系統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)等部件結(jié)構(gòu)或組件結(jié)構(gòu)。旋翼和尾槳協(xié)同實(shí)現(xiàn)飛行器的航向操控。機(jī)身是電動飛行器的基體，它主要用于支持和固定電機(jī)、主減速器、旋翼、尾槳和起落裝置等部件支持和容納操縱系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)也支持和容納電氣、電子、儀表等機(jī)載設(shè)備。它主要由電動飛行器的整體設(shè)計(jì)、整體架構(gòu)設(shè)計(jì)、動力平衡設(shè)計(jì)、螺旋槳的設(shè)計(jì)、底盤的設(shè)計(jì)、傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、逃生機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及操控裝置的設(shè)計(jì)八部分構(gòu)成。它可以實(shí)現(xiàn)低空、低速飛行；高效節(jié)能、綠色環(huán)保，能夠較好的實(shí)現(xiàn)零排放或極低排放能量，特別是可在小面積場地垂直起降，省去繁瑣的機(jī)場規(guī)劃創(chuàng)建和管理，轉(zhuǎn)化效率比燃料型的飛行器高得多；噪聲和振動水平極低，乘坐時(shí)候舒適性好（對于軍事用途而言隱蔽性好）；結(jié)構(gòu)簡單，使用時(shí)候維護(hù)簡單，經(jīng)濟(jì)性好；在路上行駛、無人時(shí)可以起飛等。同時(shí)，由于高空含氧量低，飛機(jī)性能受到極大限制，電動電動飛行器不受含氧量限制，更是一個(gè)新的突破口。電動飛行器可以實(shí)現(xiàn)低空、低速飛行；以綠色能源為動力，減少污染排放；特別是可在小面積場地垂直起降，省去繁瑣的機(jī)場規(guī)劃創(chuàng)建和管理。于是電動飛行器憑借著它獨(dú)有的優(yōu)勢，逐漸進(jìn)入人們的眼界并越來越被重視，我們可以借助它實(shí)現(xiàn)便捷環(huán)保的出行，電動飛行器一些明顯的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）與普通汽車相比，它可以避開擁堵的交通，電力驅(qū)動環(huán)保節(jié)約資源，速度較快，可以節(jié)約寶貴的時(shí)間。 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)螺旋槳和電動汽車融為一體的電動飛行器一定有著廣闊的前景，基于此背景，我們設(shè)計(jì)者與指導(dǎo)老師對“情侶號”電動飛行器進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)分析。結(jié)合指導(dǎo)老師的思路，我們可以依據(jù)目前新能源的發(fā)展，選用相對較為合理的蓄電池驅(qū)動，同時(shí)參考空氣力學(xué)，設(shè)計(jì)相對節(jié)省空間的機(jī)身，設(shè)計(jì)旋翼實(shí)現(xiàn)垂直起降。而全世界只生產(chǎn)出了這樣一輛汽車電動飛行器，穆勒國際公司，Moller International現(xiàn)已擬定出出售計(jì)劃。艙內(nèi)的2個(gè)可偏轉(zhuǎn)風(fēng)扇能改變氣流方向45176。穆勒國際公司（Moller International）研發(fā)了一款非常成功的汽車電動飛行器Skycar M400并成功生產(chǎn)出了一架。1970年，福特汽車公司甚至考慮生產(chǎn)Aerocar系列汽車電動飛行器，但隨后長達(dá)十年的石油危機(jī)使那些計(jì)劃均告破滅。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。另一款頗富前景的設(shè)計(jì)來自于華盛頓州溫哥華市的米爾納其空中飛行時(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。泰勒設(shè)計(jì)了一款非常成功的汽車電動飛行器，Aerocar可流暢地實(shí)現(xiàn)陸空行駛的交替進(jìn)行。SolarImpulse 實(shí)現(xiàn)了有人駕駛太陽能飛機(jī)晝夜連續(xù)飛行技術(shù)的突破。NASA/AirEnvirmentPathfinder系列實(shí)現(xiàn)了晝夜連續(xù)飛行，多次創(chuàng)造飛行高度紀(jì)錄的[910]；歐洲的Solitair、Heliplat、Skysailor 等項(xiàng)目取得一定成果[11]，Zypher 創(chuàng)造長續(xù)航時(shí)間紀(jì)錄；Solar Eagle 等超高航時(shí)太陽能無人機(jī)正在發(fā)展中。美國NASA 系統(tǒng)進(jìn)行了太陽能飛機(jī)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技術(shù)的研究，發(fā)布了一些重要技術(shù)文獻(xiàn)，成為太陽能飛機(jī)和電動力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參考。電動飛機(jī)技術(shù)的真正發(fā)展從1974 年Boucher 研制成功第1架太陽能電動無人飛機(jī)———SunriseⅠ開始。電動飛行器具有推動航空界實(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。 初步解決電動飛行器是指采用電動力系統(tǒng)、以電能作為推進(jìn)能源的飛機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)低空、低速飛行；高效節(jié)能、綠色環(huán)保，能夠較好的實(shí)現(xiàn)零排放或極低排放能量特別是可在小面積場地垂直起降，省去繁瑣的機(jī)場規(guī)劃創(chuàng)建和管理，轉(zhuǎn)化效率比燃料型的飛行器高得多；噪聲和振動水平極低，乘坐時(shí)候舒適性好（對于軍事用途而言隱蔽性好）；結(jié)構(gòu)簡單，使用時(shí)候維護(hù)簡單，經(jīng)濟(jì)性好；在路上行駛、無人時(shí)可以起飛等。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)將會給我國的能源安全和環(huán)境保護(hù)造成巨大的壓力。國內(nèi)產(chǎn)量2億噸，這意味著45%要靠進(jìn)口。同時(shí)其中所含的多種致癌物質(zhì)靜如人體會產(chǎn)生持續(xù)刺激從而激發(fā)癌癥；汽車的另一種污染為噪聲污染，人長時(shí)間處于噪聲超過安全標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境中，身體健康就會受到不同程度的損害。有資料表明，當(dāng)今世界的汽車每天向大氣排放約2億噸有害氣體，占大氣污染總量的60%以上，汽車排放污染已成為當(dāng)今大氣最大的污染源，在這些汽車廢氣當(dāng)中有存在著大量對人體有害的物質(zhì)。 問題提出與初步解決近郊旅游以及短距離一日工作圈的現(xiàn)實(shí)狀況，采用的主要交通工具就是小轎車，然而隨著社會的發(fā)展，當(dāng)前使用的轎車凸顯出很多問題。導(dǎo)致事故增加，嚴(yán)重影響游客心情；為此國家近年來積極發(fā)展近郊旅游，以旅游發(fā)展促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。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，人民的生活也會越來越好，經(jīng)濟(jì)收入也會越來越高，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)成為拉動國家經(jīng)濟(jì)內(nèi)需發(fā)展的一個(gè)主要產(chǎn)業(yè)。 關(guān)鍵詞：電動飛行器；操控裝置；直升機(jī)原理；新能源ABSTRACTWith the protruding of urban traffic problems and the development of science and technology, new means of transport will gradually appear, and integrate aircraft and the electric car electric vehicle must have a broad prospect, based on this background, our designer and guidance teacher to lovers electric vehicle are analyzed in the preliminary design. According to the specification, I for electric vehicle is the main task of the control device design, bination of air dynamics and mechanics of materials performance, air resistance is small and lightweight body design, at the same time by using the principle of the helicopter, car theory and knowledge of the new energy, finally can double in electric vehicle design.Key words：Electric vehicle；device design；Principle of the helicopter； The new energy第1章 緒論電動飛行器的設(shè)想是應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展而提出的。而將飛機(jī)和電動汽車融為一體的電動飛行器一定有著廣闊的前景，基于此背景，結(jié)合電動汽車及飛機(jī)對電動飛行器進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)分析。電動飛行器系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)論文目 錄摘 要 1ABSTRACT 2第1章 緒論 3 選題依據(jù)及研究意義 3 問題提出與初步解決 3 問題的提出 3 初步解決 4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4 技術(shù)支撐 5 應(yīng)用前景 5第2章 電動飛行器的初步設(shè)計(jì) 7 電動飛行器的總體設(shè)想 7 電動飛行器的整體設(shè)計(jì) 7 電動飛行器整體架構(gòu)設(shè)計(jì) 7 電動飛行器動力平衡設(shè)計(jì) 8 電動飛行器螺旋槳的設(shè)計(jì) 8 電動飛行器底盤設(shè)計(jì) 9 電動飛行器傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9 電動飛行器逃生機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9 電動飛行器操控裝置的設(shè)計(jì) 10 初步參數(shù)電動飛行器的初步參數(shù) 11 機(jī)身主要幾何參數(shù)的確定 11第3章 電動飛行器操控裝置的設(shè)計(jì) 13 電動飛行器轉(zhuǎn)向機(jī)及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的概述 13 電動飛行器轉(zhuǎn)向機(jī)的選擇 13 電動飛行器轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的組成 15 轉(zhuǎn)向機(jī)及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 16 初定轉(zhuǎn)向機(jī)尺寸 16 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的計(jì)算 17 轉(zhuǎn)向齒輪的強(qiáng)度校核 17 電動飛行器離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 19 離合器操縱機(jī)構(gòu)的概述 19 離合器操縱機(jī)構(gòu)的選擇 19 離合器基本機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 21 電動飛行器變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 26 變速器操縱機(jī)構(gòu)的概述 26 變速器操縱機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的選擇 27 變速器主要零件的設(shè)計(jì)及校核 30 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算 33 軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算 36 42 43 43 液壓升降控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì) 45 48第4章 結(jié)論 53參考文獻(xiàn) 54致 謝 55摘 要隨著城市里環(huán)境建設(shè)和規(guī)模的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量和生活水平都在不斷的提高。城市里的交通壓力和環(huán)境污染日漸嚴(yán)重，人們的出行選擇也因眾多因素趨于多元化，綠色的出行方式在眾多出行方式之中順應(yīng)時(shí)代而發(fā)展，這種理念不僅包含對環(huán)境保護(hù)的理念，還包括一種健康的生活態(tài)度，以及擁有一段通暢的出行過程。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是對電動飛行器的操控裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合空氣動力學(xué)和材料力學(xué)性能，設(shè)計(jì)空氣阻力較小和輕便的機(jī)身，同時(shí)運(yùn)用直升機(jī)原理、電動汽車?yán)碚摷靶履茉聪嚓P(guān)知識，最終設(shè)計(jì)出可雙人乘坐的電動飛行器。 選題依據(jù)及研究意義隨著“十二五規(guī)劃”的部署，國家更加堅(jiān)定了發(fā)展經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略決策。國家旅游產(chǎn)業(yè)的興旺發(fā)展，不僅吸引了大量國內(nèi)游客，而且也帶動了國外游客的中國旅游，各大名勝高峰期游客大量擁擠。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，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)。 問題的提出隨著燃油汽車的迅速發(fā)展及大量普及，它在給人類帶來便捷舒適的同時(shí)，也帶來了兩大問題：環(huán)境的污染和能源的消耗。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。總體講我國的石油資源是很缺乏的?？諝馕廴咀顕?yán)重的十個(gè)城市中有7個(gè)在中國。面臨如此嚴(yán)峻的形式我國必修認(rèn)真思考汽車工業(yè)的未來發(fā)展。同時(shí)，由于高空含氧量低，飛機(jī)性能受到極大限制，飛機(jī)不受含氧量限制，更是一個(gè)新的突破口。 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。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]。20世紀(jì)90年代至今，太陽能無人機(jī)技術(shù)不斷地向前發(fā)展的趨勢。Eri Raymond、Rudolf VoitNitschmann 等使有人太陽能飛機(jī)的實(shí)用性有所提升。莫爾泰勒使用玻璃鋼材料作為汽車車身，約3米長的傳動軸連接著發(fā)動機(jī)和螺旋推動器。1970年，福特汽車公司甚至考慮生產(chǎn)Aerocar系列汽車電動飛行器，但隨后長達(dá)十年的石油危機(jī)使那些計(jì)劃均告破滅。莫托斯公司(Milner Motors)設(shè)計(jì)的飛車Aircar。它采用兩個(gè)導(dǎo)空局承認(rèn)的兼作汽車使用的飛行器。但是其常規(guī)的布局讓其