【正文】 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁 共 66 頁 尾翼的設(shè)計(jì) 先通過拉伸命令獲得尾翼中部的圓柱體，再拉伸打孔，然后在圓柱體兩側(cè)各建立一個平面，平面與圓柱面有相同的角度。 圖 尾翼 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁 共 66 頁 底座的設(shè)計(jì) 主要通過拉伸命令獲得。再通過組件把旋翼裝配起來。 圖 大齒輪 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 共 66 頁 小齒輪設(shè)計(jì)圖樣如下： 圖 小齒輪 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 66 頁 齒輪傳動方案設(shè)計(jì)圖： 圖 齒輪傳動圖 中部設(shè)置兩個相同的大齒輪，兩側(cè)分別設(shè)置兩個相同的小齒輪，兩邊分別設(shè)置一個電機(jī)，每一個電機(jī)帶動一組齒輪，兩組齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相反。 圖 齒輪組 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 共 66 頁 整個飛機(jī)的裝配 通過在 PROE 組件環(huán)境下，把底座、機(jī)蓋、燈箱、齒輪、電機(jī)、動力軸、主旋翼、電機(jī)箱、尾翼等裝配起來，效果圖如下 圖 飛機(jī) 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 共 66 頁 3 電動機(jī)的選擇 動力電機(jī)的選擇 電動機(jī)類型的選擇 用于遙控電動玩具飛機(jī)的傳動電機(jī)主要有以下幾種：直流電動機(jī)，永磁無刷直流電動機(jī)和快關(guān)磁阻電動機(jī)。 直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 直流電動機(jī)有轉(zhuǎn)子和定子，基座和電刷換向裝置等主要部件組成。 直流電動機(jī)的工作原理 直流電動機(jī)接上直流電源后，當(dāng)電樞繞組經(jīng)電刷和換向器的滑動接觸而通過電流時，受到固定不變的磁場的作用而產(chǎn)生電磁力，力的方向可按左手定則來判定，通過控制電樞及固定磁組來控制直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，電樞的轉(zhuǎn)動帶動齒輪轉(zhuǎn)動，經(jīng) 齒輪傳動后由螺旋槳軸輸出，實(shí)現(xiàn)遙控電動飛機(jī)的運(yùn)動。 綜上所述，電動機(jī)的類型根據(jù)動力源和工作條件，選用直流電動機(jī)。正確選擇電動機(jī)應(yīng)考慮玩具飛機(jī)升力與重力比較，齒輪傳動的效率等性能要求。 （ 3） 電動機(jī)型號的確定 飛機(jī)主旋翼轉(zhuǎn)速的計(jì)算 旋翼升力 =大氣相對密度 ?最大升力系數(shù) ? 2? ?旋翼實(shí)度 ?（旋翼直徑）4 /1394 旋翼最大升力系數(shù)多為 至 空氣密度 = kg/m3 旋翼實(shí)度 =每片旋翼的面積 ?旋翼葉片數(shù)量 /旋翼槳盤面積 旋翼槳盤面積 =（旋翼直徑） 2 ? 旋翼實(shí)度一般在 ～ 之間 旋翼最大升力系數(shù)取 旋翼實(shí)度取 機(jī)身重量 =216g 主旋 翼直徑 =340mm 旋翼升力 =?? 2? ??3404 /1394=216g 計(jì)算得出 ?= r/min 當(dāng)主旋翼的轉(zhuǎn)速大于 飛機(jī)維持平飛需要螺旋槳提供的功率 P0 = 1C GS G為機(jī)身重量 K為升阻比 K= C 為旋翼最大升力系數(shù) S為每片旋翼葉片面積 = m2 計(jì)算得出 P0 = w 螺旋槳的工作效率 0? = 齒輪的傳動效率 1? = 從電動機(jī)到工作機(jī)的總效率 ? = 0? ? 1? =?= 中部的設(shè)置是兩個電動機(jī)分別帶動一組旋翼，所以 P1 =P2 = 02P 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁 共 66 頁 則需要電動機(jī) 的功率為 P= 02P /= w 對照 M系列直流電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表 表 各電機(jī)數(shù)據(jù)表 M系列直流電動機(jī)技術(shù)的型號說明如下： M28832 M:直流電動機(jī)系列代號 28：機(jī)座號 832：規(guī)格代號： 8 為電壓代號， 3 為轉(zhuǎn)速代號， 2為鐵芯代號。 通過對照本次設(shè)計(jì)選用額定功率為 ，額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min 的電動機(jī)M28231 型號 額定電壓 （ V) 額定轉(zhuǎn)速 (r/min) 額定轉(zhuǎn)矩 (gf ＊cm) 額定電流 (A)≤ 額 定 功率 (W) 最初起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)≥ 外型尺寸 長＊寬＊高 （ mm) M20231 6 3000 10 2 30?20?20 M20232 6 3000 20 2 38?20?20 M20261 6 6000 10 3 30?20?20 M20262 6 6000 20 3 38?20?20 M28231 6 3000 40 33?22?22 M28232 6 3000 80 41?22?22 M28261 6 6000 40 3 33?22?22 M28262 6 6000 80 3 41?22?22 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁 共 66 頁 導(dǎo)向電機(jī)的選擇 （ 1）電動機(jī)類型的選擇 用于遙控電動玩具飛機(jī)的傳動電機(jī)主要有以下幾種：直流電動機(jī)，永磁無刷直流電動機(jī)和快關(guān)磁阻電動機(jī)。 直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 直流電動機(jī)有轉(zhuǎn)子和定子，基座和電刷換向裝置等主要部件組成。 直流電動機(jī)的工作原理 直流電動機(jī)接上直流電源后，當(dāng)電樞繞組經(jīng)電刷和換向器的滑動接觸而通過電流時，受到固定不變的磁場的作用而產(chǎn)生電磁力，力的方向可按左手定則來判定，通過控制電樞及固定磁組來控制直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，電樞的轉(zhuǎn)動帶動齒輪轉(zhuǎn)動，經(jīng)齒輪傳動后由螺旋 槳軸輸出，實(shí)現(xiàn)遙控電動飛機(jī)的運(yùn)動。 綜上所述，電動機(jī)的類型根據(jù)動力源和工作條件，選用直流電動機(jī)。正確選擇電動機(jī)應(yīng)考慮玩具飛機(jī)升力與重力比較，齒輪傳動的效率等性能要求。 （ 4） 電動機(jī)型號的確定 本次設(shè)計(jì)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)即是尾翼，通過尾翼的旋轉(zhuǎn)來改變飛機(jī)飛行 的方向，當(dāng)尾翼順時針旋轉(zhuǎn)時，飛機(jī)向左轉(zhuǎn)彎飛行；當(dāng)尾翼逆時針旋轉(zhuǎn)時，飛機(jī)向右轉(zhuǎn)彎飛行。 數(shù)據(jù)來源于《實(shí)用電工手冊》上冊，陳曉華主編，江西科技出版社。 型號 額定電壓 （ V) 額定轉(zhuǎn)速 (r/min) 額 定 轉(zhuǎn)矩 (gf ＊cm) 額定電流 (A)≤ 額 定 功率 (W) 最初起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)≥ 外型尺寸 長 ＊ 寬 ＊高 （ mm) M20231 6 3000 10 2 30?20?20 M20232 6 3000 20 2 38?20?20 M20261 6 6000 10 3 30?20?20 M20262 6 6000 20 3 38?20?20 M28231 6 3000 40 33?22?22 M28232 6 3000 80 41?22?22 M28261 6 6000 40 3 33?22?22 M28262 6 6000 80 3 41?22?22 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁 共 66 頁 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn) 矩、速度變化范圍和啟動頻繁程度等要求，考慮電動機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。過大的備用功率會使電動機(jī)效率降低，對于感應(yīng)電動機(jī)，其功率因數(shù)因數(shù)將變壞，并使按電動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價提高。 根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn) 和對功率因數(shù)的要求，確定電動機(jī)的電壓等級和類型。 除此之外，選擇電動機(jī)還必須符合節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用、生產(chǎn)過程中，前后期電動機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素。 圖 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28 頁 共 66 頁 傳動機(jī)構(gòu) 機(jī)械傳動位于原動機(jī)和工作及之間，用以傳遞運(yùn)動和動力或改變運(yùn)動方式。滿足同一工作機(jī)的工作要求，往往可以采用不同 的傳動機(jī)構(gòu)，不同的組合和布局，從而得出不同的傳動方案。小功率傳動常選用簡單的裝置，以降低成本。當(dāng)工作部分要求調(diào)速時，如能與動力機(jī)的調(diào)速性能相適應(yīng)可采用定傳動比傳動；動力機(jī)的調(diào)速如不能滿足工藝和經(jīng)濟(jì)性要求，則應(yīng)采用變傳動比傳動。無級變速傳動常用來組成控制系統(tǒng)，對某些對象或過程進(jìn)行控制，這時應(yīng)根據(jù)控制系統(tǒng)的要求來選擇傳動。有級變速傳動常采用齒輪變速裝置，小功率傳動也可采用帶或鏈的塔輪 裝置。選擇傳動裝置時還應(yīng)考慮起動、制動、反向、過載、空檔和空載等方面的要求。 機(jī)械傳動按傳動原理又可分為嚙合傳動和摩擦傳動兩大類。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 29 頁 共 66 頁 表 機(jī)械傳動 嚙合傳動 單級齒輪傳動 圓形齒輪傳動 圓柱齒輪傳動 圓錐齒輪傳動 蝸桿蝸輪傳動 螺旋齒輪傳動 非圓齒輪傳動 輪系傳動 定軸輪系傳動 周轉(zhuǎn)輪系 傳動 行星輪系傳動 差動輪系傳動 撓性嚙合傳動 鏈傳動 同步齒形帶傳動 摩擦傳動 撓性（件）傳動 帶傳動 繩傳動 摩擦輪傳動 擬定傳動方案時，應(yīng)該充分了解各種傳動機(jī)構(gòu)的性能及使用條件，結(jié)合工作機(jī)所傳遞的載荷性質(zhì)和大小、運(yùn)動方式、速度以及工作條件等，對各種傳動方案進(jìn)行比較分析，合理選擇。 機(jī)械傳動 有多種形式 ,主要可分為兩類： ① 靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動力和運(yùn)動的摩擦傳動，包括帶傳動、繩傳動和摩擦輪傳動等。 ② 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 30 頁 共 66 頁 靠主動件與從動件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動力或運(yùn)動的嚙合傳動，包括齒輪傳動、鏈傳動、螺旋傳動和 諧波 傳動等。 而各種傳動的優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示： 表 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 齒輪傳 動 能在空間任意兩軸（平行軸、相交軸、交叉軸）間傳遞運(yùn)動和動力； 傳動比精確； 結(jié)構(gòu)緊湊，適用于近距離傳動； 傳動效率高 （ ~)；