電動(dòng)飛行器畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電動(dòng)飛行器作為一個(gè)新型的交通工具，會(huì)很好的解決內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)產(chǎn)生的環(huán)境和噪音問(wèn)題，本文通過(guò)類(lèi)比純電動(dòng)汽車(chē)的方法，致力設(shè)計(jì)于出一款成熟可靠的電動(dòng)飛行器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以達(dá)到為電動(dòng)飛行器提供穩(wěn)定電源的目的。本文將驅(qū)動(dòng)部分分為源動(dòng)和傳動(dòng)部分，其中著重對(duì)源動(dòng)部分和傳動(dòng)部分中的行駛傳動(dòng)做了分析和設(shè)計(jì)。</p><p>　

2、　關(guān)鍵詞：蓄電池；直流電動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Electric vehicle as a new transport, and will be a good solution to the environmental and noise problems of internal combustion

3、engine vehicles, this analogy of pure electric vehicles is committed to design a proven electric vehicle drive system in order to achieveObjective of the electric vehicle to provide a stable power supply. This article wi

4、ll drive part is divided into source automatically and transmission parts, which focuses on analysis and design with transmission in the the source movi</p><p>　　Key words: storage battery；direct current mac

5、hine； transmission device</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1選題依據(jù)及研究意義</p><p>　　伴隨著“十八”的順利召開(kāi)，國(guó)家已將發(fā)展經(jīng)濟(jì)作為了戰(zhàn)略，并將堅(jiān)決執(zhí)行。而且隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)的高速發(fā)展，中國(guó)目前已發(fā)展為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，國(guó)際地位日益提高，成為引領(lǐng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的火車(chē)頭，

6、國(guó)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(lái)越好，經(jīng)濟(jì)收入也會(huì)越來(lái)越高，走出戶(hù)外，追求健康生活的欲望也越來(lái)越高，近些年來(lái)的旅游發(fā)展就是最好的體現(xiàn)；國(guó)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(guó)家經(jīng)濟(jì)內(nèi)需發(fā)展的一個(gè)主要產(chǎn)業(yè)。國(guó)家旅游產(chǎn)業(yè)的興旺發(fā)展，不僅吸引了大量國(guó)內(nèi)游客，而且也帶動(dòng)了國(guó)外游客的中國(guó)旅游，各大名勝高峰期游客大量擁擠。導(dǎo)致事故增加，嚴(yán)重影響游客心情；為此國(guó)家近年來(lái)積極發(fā)展近郊旅游，以旅游

7、發(fā)展促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。</p><p>　　另外我國(guó)目前積極實(shí)行城鄉(xiāng)一體化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是由城市帶動(dòng)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展，家庭轎車(chē)的大量增加，雖然國(guó)家道路交通也在大力發(fā)展，但是仍滿(mǎn)足不了日益嚴(yán)重的交通擁擠與堵塞問(wèn)題，而且交通問(wèn)題呈現(xiàn)出愈來(lái)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)。我們的國(guó)家也對(duì)這個(gè)問(wèn)題越來(lái)越重視。</p><p>　　1.2問(wèn)題的提出與初步解決</p

8、><p>　　隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們的工作壓力越來(lái)越大，這直接促進(jìn)了旅游業(yè)的高速發(fā)展，但是在交通日益堵塞的今天，去遠(yuǎn)處的名勝古跡旅游有時(shí)不但身心得不到舒暢，甚至有時(shí)還會(huì)因?yàn)閾頂D的人群弄得自己疲憊不堪。所以現(xiàn)今很多人已經(jīng)開(kāi)始放棄在節(jié)假日遠(yuǎn)處旅游，而把目光聚集在近郊。人們往往采用自駕的方式去近郊放松心情，但是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展后的中國(guó)，在大城市幾乎家家戶(hù)戶(hù)都有小轎車(chē)，即使在二線城市有車(chē)一族也占很大一部分。在這種情況下?lián)頂D

9、的交通又會(huì)使近郊旅游變得沒(méi)有意義，而且普通汽車(chē)的大量使用也帶來(lái)了很多問(wèn)題。汽車(chē)的大量使用，直接導(dǎo)致了交通的堵塞，在今天北京甚至已被國(guó)外稱(chēng)為一個(gè)巨大的停車(chē)場(chǎng)，在一二線城市每到下班時(shí)間和節(jié)假日高峰期，車(chē)輛必定堵塞得移動(dòng)都成為一種奢望。不僅如此，普通汽車(chē)時(shí)燃燒汽油的，而眾所周知汽油時(shí)一種不可持續(xù)能源，在將來(lái)必將被淘汰。另外汽油的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的尾氣危害環(huán)境。尾氣中含有一氧化碳和二氧化硫等對(duì)人體有毒的氣體，還會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。在全球已有6億輛

10、小轎車(chē)，并且這個(gè)數(shù)字還在急劇增加，大量的二氧化碳等溫室氣體被排放到空氣中，溫室效應(yīng)加劇，氣溫違反自然規(guī)律的升高，給了自然環(huán)境，生態(tài)系統(tǒng)幾乎毀滅性的打擊。其</p><p>　　本設(shè)計(jì)致力設(shè)計(jì)的飛行器在陸地上時(shí)是可以像汽車(chē)那樣行駛的，在道路空曠時(shí)可以視情況像飛機(jī)那樣短距離加速然后起飛。在空中在兩個(gè)地點(diǎn)之間可以實(shí)現(xiàn)真正的直線飛行大大減少出行時(shí)間，并可減少無(wú)謂的能量消耗。 </p>

11、;<p><b>　　1.3國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀</b></p><p>　　在能源的和交通的壓力下，各國(guó)都在致力于發(fā)展新型的交通工具，其中主要就是電動(dòng)飛行器的設(shè)計(jì)，但是大都不是很成功。美國(guó)國(guó)家航天局研究人員馬克甚至說(shuō)“當(dāng)你試圖融合汽車(chē)與飛機(jī)時(shí)，你得到的是世界上最糟糕的東西：一個(gè)笨重的，昂貴的，難以使用的車(chē)?！?lt;/p><p>　　1.3.1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀</

12、p><p>　　在這方面美國(guó)可謂做出了最突出的研究工作，美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為#2,573,271 –1951的設(shè)計(jì)由Adolph R. Perl提出，他設(shè)計(jì)了名為Roadable aircraft的汽車(chē)飛機(jī)，但遺憾的是沒(méi)有制造出實(shí)物。 </p><p>　　另一款頗富前景的設(shè)計(jì)來(lái)自于華盛頓州溫哥華市的米爾納·莫托斯公司(Milner Motors)設(shè)計(jì)的飛車(chē)Air-car。據(jù)米爾納的網(wǎng)站

13、介紹，Air-car是一款四門(mén)四座飛車(chē)，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(chē)一般大小。它采用兩個(gè)導(dǎo)管風(fēng)扇(安裝在汽缸上的螺旋槳，比普通螺旋槳提供更多的推力)，在1000英里的飛行里程中速度達(dá)到每小時(shí)200英里。為保持飛車(chē)不超過(guò)地面速度限制，一臺(tái)40 hp發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)Air-car在地面行駛時(shí)使用。據(jù)米爾納·莫托斯公司的網(wǎng)站稱(chēng)，目前正在制造Air-car產(chǎn)品原型。原型如圖1-1所示。</p><

14、p>　　圖1-1 air-car原型圖</p><p>　　1.3.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　從很早開(kāi)始，國(guó)內(nèi)很多人做出了嘗試，但是離成功還有較遠(yuǎn)的距離，但是如今電動(dòng)汽車(chē)的相關(guān)理論研究與設(shè)施建設(shè)已經(jīng)比較成功,已經(jīng)解基本解決了能源可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。但是對(duì)于交通問(wèn)題，電動(dòng)汽車(chē)就顯得束手無(wú)策了。</p><p><b>　　1.4市場(chǎng)前景<

15、/b></p><p>　　中國(guó)的電池產(chǎn)量第一，但均都出口到了歐美國(guó)家。同時(shí)中國(guó)陸地汽車(chē)數(shù)量眾多大大加重了中國(guó)的石油供應(yīng)，導(dǎo)致油價(jià)一路上漲。加重了家庭負(fù)擔(dān)和溫室效應(yīng)。由此可以想見(jiàn)一旦這款飛機(jī)上市，將受到怎樣的歡迎，因?yàn)樗粌H解決了出行壓力，并且降低了大家的出行費(fèi)用，這款電池汽車(chē)的設(shè)計(jì)價(jià)僅為100萬(wàn)以下。</p><p>　　第2章 電動(dòng)飛行器的初步設(shè)計(jì)</p><

16、p>　　現(xiàn)代技術(shù)中，電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，飛機(jī)的螺旋槳技術(shù)，電動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)也已經(jīng)發(fā)展成熟，為電動(dòng)飛行器的研究和開(kāi)發(fā)提供了可靠的技術(shù)上的保證。</p><p>　　2.1電動(dòng)飛行器的初步構(gòu)想</p><p>　　電動(dòng)飛行器擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的具體模型圖如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 電動(dòng)飛行器模型圖</p><p&

17、gt;　　本設(shè)計(jì)中8有個(gè)螺旋槳，8個(gè)螺旋槳共同提供升力和依靠不同的轉(zhuǎn)速提供前進(jìn)的動(dòng)力 ，靠前后的4個(gè)平衡翼提供可靠的平衡，初始設(shè)計(jì)圖如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 電動(dòng)飛行器初始設(shè)計(jì)圖</p><p>　　如圖2-2所示，車(chē)身上有8個(gè)螺旋槳，分別由獨(dú)立的直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，在飛行過(guò)程中，8個(gè)電動(dòng)機(jī)按對(duì)角線和前后規(guī)律運(yùn)行4個(gè)，利用4旋翼原理控制電動(dòng)飛行器的前進(jìn)。這樣也保證了電動(dòng)飛

18、行器的安全問(wèn)題，使8個(gè)螺旋槳按4個(gè)一組互為后備。</p><p>　　2.2電動(dòng)飛行器設(shè)計(jì)的基本構(gòu)成</p><p>　　電動(dòng)飛行器的設(shè)計(jì)分為9個(gè)部分，具體分為</p><p>　?。?）電動(dòng)飛行器整體設(shè)計(jì)。包括外部各個(gè)部件的設(shè)計(jì)，其中要綜合考慮空氣動(dòng)力學(xué)、材料力學(xué)性能（選材依據(jù)）、溫度、風(fēng)速、濕、大氣壓力等。</p><p>　?。?）電動(dòng)

19、飛行器的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)。包括內(nèi)部主要部件。</p><p>　?。?）電動(dòng)飛行器的驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)。包括電機(jī)選擇，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)，蓄電池的設(shè)計(jì)與選擇。</p><p>　?。?）電動(dòng)飛行器的平衡設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）電動(dòng)飛行器螺螺旋槳的設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）電動(dòng)飛行器底盤(pán)的設(shè)計(jì)。包括地上行走部分即四輪部分。</p&g

20、t;<p>　?。?) 電動(dòng)飛行器操控裝的置設(shè)計(jì)。</p><p>　　(8) 電動(dòng)飛行器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。包括減速與傳動(dòng)。</p><p>　　(9) 電動(dòng)飛行器逃生機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。包括兩套降落傘、注意安放位置、彈出力度的計(jì)算。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要針對(duì)電動(dòng)飛行器的驅(qū)動(dòng)部分的設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.3電動(dòng)飛行器的初

21、步參數(shù)</p><p><b>　　（1）質(zhì)量2t</b></p><p>　　只得比普通汽車(chē)稍重，如若過(guò)重則會(huì)導(dǎo)致能源消耗劇增，進(jìn)一步會(huì)導(dǎo)致電池重量劇增，這樣就會(huì)直接影響電動(dòng)飛行器的續(xù)航能力。</p><p>　?。?）飛行高度≤200m</p><p>　　飛行高度過(guò)低則會(huì)受到高樓大廈的影響，飛得過(guò)高由于高空的空氣稀

22、薄對(duì)于駕駛員的要求會(huì)提高，這就違背了我們解決交通問(wèn)題，旨在為中產(chǎn)家庭設(shè)計(jì)的理念了。</p><p>　?。?）速度≤300km/h</p><p>　　速度不能太高也不能過(guò)低，過(guò)低降低了實(shí)用性，過(guò)高則對(duì)駕駛員的要求也</p><p><b>　　會(huì)相應(yīng)加高。</b></p><p><b>　　（4）承載兩人&

23、lt;/b></p><p>　　考慮到現(xiàn)狀基本都使獨(dú)生子女與汽車(chē)總體質(zhì)量的考慮決定限定為載人兩人。</p><p>　?。?）行駛距離300km，續(xù)航1.5小時(shí) </p><p>　?。?）整體尺寸長(zhǎng)：4m, 寬：2m 高1.7m</p><p>　　此設(shè)計(jì)與現(xiàn)有的小

24、車(chē)基本保持一致，這樣電動(dòng)飛行器就可以很好的像普通汽車(chē)一樣在公路上行駛，并且現(xiàn)有的車(chē)庫(kù)與停車(chē)場(chǎng)等設(shè)施均可以使用。</p><p>　　第3章 電動(dòng)飛行器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)</p><p>　　在電動(dòng)飛行器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)通過(guò)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及裝置帶動(dòng)行動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)電動(dòng)飛行器在地面上行駛時(shí)，在本設(shè)計(jì)中采用專(zhuān)用的行駛電機(jī)經(jīng)過(guò)減速器然后傳給地盤(pán)輪胎以動(dòng)力，由此實(shí)現(xiàn)電動(dòng)飛行器的路上行走功能。電動(dòng)飛行器飛行時(shí)

25、，通過(guò)八個(gè)獨(dú)立的螺旋電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)8個(gè)螺旋槳以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)，安全，方便的對(duì)螺旋槳調(diào)速，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)飛行器的前進(jìn)，后退，轉(zhuǎn)向等多種空中動(dòng)作。</p><p>　　在電動(dòng)飛行器中，從功能上可以看出電動(dòng)機(jī)可以分為行駛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和螺旋電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　3．1行駛電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　電動(dòng)飛行器在陸地上行駛時(shí)有最高車(chē)速（km/h），加速時(shí)間t(s)，

26、最大爬坡度i，續(xù)航里程S等多種重要性能指標(biāo)。</p><p>　　3.1.1 行駛電動(dòng)機(jī)重要性能參數(shù)</p><p>　?。?）行駛阻力 </p><p>　　和一般車(chē)輛行駛過(guò)程中受力一樣, 電動(dòng)汽車(chē)在行駛過(guò)程行駛阻力有滾動(dòng)阻力Ff、空氣阻力Fw、加速阻力Fj 和坡度阻力F在行駛過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)力總是等于上述阻力之和。和普通汽車(chē)不一樣的是, 電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自驅(qū)

27、動(dòng)電機(jī)而非發(fā)動(dòng)機(jī), 電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力F t 由驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Tm 經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上。</p><p>　　F= (3-1)</p><p>　　電動(dòng)汽車(chē)行駛動(dòng)力方程式為：</p><p>　　F (3-2）</p><p><b>

28、;　?。?）電動(dòng)機(jī)功率 </b></p><p>　　電動(dòng)飛行器在道路上行駛過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)功率和行駛阻力功率應(yīng)該是平衡的。由電動(dòng)飛行器地面行駛阻力可知在行駛過(guò)程中需要克服的阻力有滾動(dòng)阻力功率P，空氣阻力功率P，爬坡阻力功率P，加速阻力功率P。假定風(fēng)速為零，我們用以最高速度在水平道路上行駛的電動(dòng)飛行器克服阻力所需要的功率選取電動(dòng)機(jī)的平均功率。行駛驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均功率之和不應(yīng)該小于阻力功率之和。</p

29、><p><b>　　如：</b></p><p>　　P （3-3）</p><p>　　其中為傳動(dòng)系統(tǒng)效率，m為電動(dòng)飛行器的整體質(zhì)量，f為車(chē)輪滾動(dòng)阻力系數(shù)，空氣阻力系數(shù)C，迎風(fēng)面積A，電動(dòng)飛行器在陸地上行駛的最大速V=180km/h。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中電動(dòng)飛行器初步參數(shù)已經(jīng)說(shuō)

30、明，其中=0.92，車(chē)輪滾動(dòng)阻力系數(shù)取f=0.015，C取0.6，m為2噸，A取1.6.則由公式3-3可以算得，電動(dòng)飛行器行駛驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均功率P=96 kw。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率P的大小可以根據(jù)最大爬坡功率P來(lái)定，即電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率應(yīng)該足以克服爬坡功率。則：</p><p>　　= (3-4)</p><p>　

31、　當(dāng)坡度較大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率幾乎全部用來(lái)克服爬坡功率，設(shè)計(jì)中最大爬坡度數(shù)30度數(shù)為，則根據(jù)公式3-4計(jì)算可得=240.1kw。</p><p>　　3.1.2電動(dòng)機(jī)的選型</p><p>　　隨著電動(dòng)機(jī)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的高性能電動(dòng)機(jī)被開(kāi)發(fā)出來(lái)并得到完善。在本設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)，但是伴隨著電機(jī)技術(shù)，機(jī)械制造技術(shù)電子技術(shù)等的告訴發(fā)展和完善。傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越衰弱，，在純

32、電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)已經(jīng)慢慢被其他電動(dòng)機(jī)取代，其中各個(gè)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)劣勢(shì)如表格3-1。</p><p>　　由表3-1可以清晰的看到相對(duì)于傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)，其他電動(dòng)機(jī)有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是目前交流三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)以及它們的控制設(shè)備，裝置成本</p><p>　　還比較高，如果這些在未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，這些電動(dòng)機(jī)和單元控制裝置</p><p>　　的價(jià)格

33、會(huì)迅速降低。所以在現(xiàn)在的技術(shù)下我們可以選用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　表3-1 現(xiàn)代行駛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的基本性能比較</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)中的最大功率和平均功率，本設(shè)計(jì)中的行駛電動(dòng)機(jī)選擇永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)型號(hào)為BSW3-2800/48，額定功率為120kw，瞬時(shí)功率268kw，額定電壓320V，額定轉(zhuǎn)速3200r/min,重量1.5kg,外形尺寸670。實(shí)際模型圖如圖3-

34、1所示。</p><p>　　圖3-1 BSW3-2800/48 模型圖</p><p>　　3.1.3 電動(dòng)機(jī)的校核</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的電動(dòng)飛行器一般是行駛在城市以及郊區(qū)的公路上，這些公路一般狀況良好，最大爬坡度數(shù)一般為10度，瞬時(shí)功率足夠。</p><p>　　3.2螺旋電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　

35、　電動(dòng)飛行器在飛行過(guò)程中有一些重要性能指標(biāo)如空中飛行最高速度（km/h）續(xù)航里程S(km)。</p><p>　　3.2.1 螺旋電動(dòng)機(jī)的功率</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中8個(gè)螺旋電動(dòng)機(jī)直接控制8個(gè)螺旋槳，控制螺旋槳的增減速度，最終控制電動(dòng)飛行器的前進(jìn)，后退，轉(zhuǎn)向等動(dòng)作。電動(dòng)飛行器在空中行動(dòng)明顯需要克服空氣阻力和重力。則：</p><p>　　=

36、 （3-5）</p><p>　　8個(gè)電動(dòng)機(jī)的平均功率：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　其中為傳動(dòng)系統(tǒng)效率=0.92，m為電動(dòng)飛行器的整體質(zhì)量取2噸，空氣阻力系數(shù)C=0.6，迎風(fēng)面積A=1.6，電動(dòng)飛行器在陸地上行駛的最大速度V=</p><p><

37、b>　　=200km/h。</b></p><p>　　由公式3-6可以算得螺旋電動(dòng)機(jī)平均功率100.8kw。</p><p>　　又由設(shè)計(jì)初衷可知在8個(gè)螺旋槳中未來(lái)安全考慮只有4個(gè)對(duì)角線的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，每隔一天互相輪休，以達(dá)到互為后備，達(dá)到最大的安全系數(shù)。由此可知一個(gè)電動(dòng)機(jī)的平均功率P=25.2 kw。</p><p>　　在電動(dòng)機(jī)控制的瞬間，電動(dòng)

38、機(jī)的瞬間功率可以根據(jù)螺旋槳最大功率來(lái)確定，螺旋槳選用特殊的螺旋槳，其提供的升力為：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　其中單槳空氣密度，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，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。</

39、p><p>　　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)（0.00025）=拉力（克）由于升力系數(shù)為：</p><p><b>　　（3-8）</b></p><p>　　其升力系數(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。我們選用的是通用比例的

40、槳，精度較好，除高原地區(qū)大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。其中螺距為0.45米。</p><p>　　按照2t即2000kg的飛行器總體重量，那么此螺旋槳提供的升力L≥2000kg。此設(shè)計(jì)中具體參數(shù)設(shè)計(jì)槳葉半徑為0.3m，電機(jī)轉(zhuǎn)速為9600轉(zhuǎn)/分，合160轉(zhuǎn)/秒。那么所提供的升力為:320.30.450.116016010.25=518.4 N</p><p>　　再考慮螺旋電動(dòng)機(jī)的效率和傳動(dòng)效率，

41、驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)該輸出的功率：</p><p><b>　　（3-9）</b></p><p>　　其中V=200km/h,KN,代入由公式3-9可得=36KW。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選型可知，在本設(shè)計(jì)中選擇的是永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。由螺旋電動(dòng)機(jī)所需的額定功率和最大瞬時(shí)功率可以選擇的永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為BS45-3200/320，額定電壓

42、320V，額定轉(zhuǎn)速為6000，額定功率45kw，最大功率可達(dá)90kw,安裝尺寸為918。</p><p>　　第4章 蓄電池的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1蓄電池的簡(jiǎn)介與原理介紹</p><p>　　蓄電池是純電動(dòng)飛行器的能量源，電動(dòng)機(jī)是通過(guò)蓄電池提供電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，最后將動(dòng)力傳遞到變速箱。這就要求蓄電池要有最夠的容量?jī)?chǔ)備，用以保持電動(dòng)飛行器足夠的動(dòng)力。<

43、/p><p>　　蓄電池安蓄電池個(gè)數(shù)可以分為單體蓄電池，多個(gè)蓄電池串聯(lián)而成的蓄電池。蓄電池的工作原理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)放電，其中蓄電池的兩極均侵泡在電解液中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。在蓄電池充電時(shí)，負(fù)極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。而放電過(guò)程正好相反，正極從外電路得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。負(fù)極向外電路釋放電子發(fā)生氧化反應(yīng)。</p><p>　　在純電動(dòng)飛行器中，蓄電池作為唯一的動(dòng)力源是關(guān)鍵的

44、核心部件，為了使電池</p><p>　　能滿(mǎn)足電動(dòng)飛行器的特殊要求，對(duì)蓄電池有嚴(yán)格的要求。</p><p>　?。?）能量密度要高，這樣特高運(yùn)行效率和續(xù)航里程；輸出功率密度高</p><p>　　(2）適應(yīng)的工作溫度范圍寬，無(wú)記憶效應(yīng)。以滿(mǎn)足全年的運(yùn)行需要而且保證滿(mǎn)足車(chē)量在使用時(shí)候常處于非完全放電狀態(tài)下的充電需要。</p><p>　　(3

45、）循環(huán)壽命長(zhǎng)，保證電池的使用年限和行駛總里程。</p><p>　　(4）自放電率小，以滿(mǎn)足車(chē)輛較長(zhǎng)時(shí)間的擱置需求。</p><p>　　如今，鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池常作為電動(dòng)機(jī)的二次動(dòng)力電池。 各種蓄電池的性能比較如表格4-1。</p><p>　　表格4-1 各蓄電池性能比較</p><p>　　4.2蓄電池的基本性能

46、指標(biāo)</p><p>　　蓄電池的主要性能指標(biāo)有：容量、能量密度、功率、自放電率、循環(huán)使用壽命等。</p><p><b>　?。?）容量</b></p><p>　　蓄電池在一定的放電條件下所能放出的電量容量稱(chēng)為電池的容量，用符號(hào)C表示。常用的單位為安培·小時(shí)（A·h），它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積，單位為A·

47、h，這種方式定義的電池容量小于電池的標(biāo)稱(chēng)容量。因?yàn)榻M成電池時(shí)，除活性物質(zhì)外還包括非反映成分，如外殼、導(dǎo)電零件等，同時(shí)還與活性物質(zhì)被有效利用的程度有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中我們一般采用荷電狀態(tài)SOC（state of change）來(lái)描述蓄電池的剩余容量。SOC定義為剩余容量與總?cè)萘康陌俜直取?lt;/p><p>　?。?）蓄電池的能量密度</p><p>　　定義為動(dòng)力電池組單位質(zhì)量或單位體積的蓄電

48、池所能輸出的能量。通常質(zhì)量能量密度定義為蓄電池的比能量（Wh／Kg），體積能量密度定義為蓄電池的能量密度（Wh／L）。其中比能量顯得更為重要，它影響到電動(dòng)車(chē)的摧車(chē)質(zhì)量及續(xù)駛里程，是評(píng)價(jià)電動(dòng)車(chē)的蓄電池是否滿(mǎn)足預(yù)定的續(xù)駛里程的重要指標(biāo)。而體積能量密度只影響到電池的布置空間。</p><p>　?。?）蓄電池的功率密度</p><p>　　功率密度是指單位質(zhì)量或單位體積的蓄電池所具有的輸出能量的

49、速度，它也可分為比功率（W／Kg）和功率密度（W／L）。對(duì)電動(dòng)車(chē)而言，重點(diǎn)考慮比功率參數(shù)。它是評(píng)價(jià)蓄電池能否滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)加速和爬坡能力的重要指標(biāo)。</p><p><b>　　（4）能量效率</b></p><p>　　電池作為能量?jī)?chǔ)能器，充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)把電能釋放出來(lái)。在這個(gè)可逆的電化學(xué)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，有一定的能量損耗。通常用電池的能量效率來(lái)表示

50、電池的充放電效率。它表示為放電時(shí)輸出的能量與充電時(shí)輸入的能量比。電池內(nèi)阻是影響能量效率的主要原因，它使電池能量以熱的形式損耗掉。</p><p><b>　?。?）放電倍率</b></p><p>　　電池以某種電流強(qiáng)度放電時(shí)的數(shù)值為電池容量的配數(shù)。常用C表示。例如電</p><p>　　池容量為40Ah，當(dāng)充放電電流強(qiáng)度為1C時(shí)，是指放電電流

51、為40A。</p><p>　?。?）蓄電池的自放電率</p><p>　　電池在存放時(shí)間內(nèi)，在沒(méi)有負(fù)荷的條件下自身放電，使得電池的能量損失的速度。一般時(shí)間是以月為單位，如放電率1500/月。</p><p>　?。?）蓄電池的循環(huán)使用壽命</p><p>　　通常定義為蓄電池失效前所允許的深放電次數(shù)。所謂深放電一般是指蓄電池完全放電到截止電

52、壓。它是影響電動(dòng)車(chē)總的續(xù)駛里程的重要指標(biāo)。</p><p>　　電動(dòng)飛行器電池系統(tǒng)對(duì)電池有以下幾方面的要求。 （1）大功率充放電的能力</p><p>　　質(zhì)量比功率和體積比功率是衡量電池快速放電能力的指標(biāo)，相對(duì)與能量要求。目前的高功率電池往往存在快速充電接受能力差的問(wèn)題。提高電池快速充電接受能力比提高電池的比功率更加緊迫和關(guān)鍵。&l

53、t;/p><p><b>　?。?）充放電效率</b></p><p>　　高的充放電效率對(duì)整車(chē)效率具有至關(guān)重要的作用。</p><p><b>　?。?）使用壽命</b></p><p>　　電動(dòng)飛行器做為一種在空中飛行的交通工具，蓄電池的使用壽命是一個(gè)及其重要的指標(biāo)，為了保證絕對(duì)的安全必須讓蓄電池的

54、使用安全可靠，在蓄電池的壽命上，我們必須使在必要的飛行時(shí)間內(nèi)蓄電池的壽命得到保證。</p><p><b>　?。?）容量</b></p><p>　　電動(dòng)飛行器因?yàn)橹挥须姵刈鳛槲ㄒ荒芰縼?lái)源，所以對(duì)電池容量的要求相當(dāng)高。</p><p>　　鋰電池的密度（體積/能，質(zhì)量/能）幾乎是鎳鎘電池的1.5-3倍；并且鋰離子電池?fù)碛袠?biāo)準(zhǔn)充電方式下多達(dá)50

55、00次的放電次數(shù)，5-7年的超長(zhǎng)壽命。單體電池平均電壓為3.6V，相當(dāng)于3只鎳鎘或鎳氫電池串聯(lián)起來(lái)的電壓值，因此能減少電池單體的數(shù)量，進(jìn)而可使因單體電池參數(shù)差異所造成的電池故障概率減小，大大延長(zhǎng)了電池組的壽命，并且鋰離子電池的各種性能指標(biāo)在各種電池性能均為優(yōu)秀。</p><p>　　所以在本設(shè)計(jì)中電動(dòng)飛行器的電池組選用鋰離子電池，該蓄電池組采用串聯(lián)連接。</p><p>　　4.3鋰離子蓄

56、電池介紹</p><p>　　在鋰離子電池中反應(yīng)方程式為：</p><p><b>　　負(fù)極：8Li-8 </b></p><p><b>　　正極：3</b></p><p>　　電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)如表4-2電解液由四氯化鋁鋰溶解在亞硫酸氯，金屬鋰做正極，石墨作負(fù)極。</p><p&

57、gt;　　表4-2 鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu) </p><p>　　鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li+ 在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電池時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池，是現(xiàn)代高性能電池的代表。</p><p>　　鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的

58、化合物作正極，沒(méi)有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱(chēng)。鋰離子電池的充放電過(guò)程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌。</p><p>　　在充放電過(guò)程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱(chēng)為“搖椅電池”。</p><p>　　在如今鋰電池以前經(jīng)常出

59、現(xiàn)的不安全問(wèn)題基本已經(jīng)解決，在這種情況下鋰電池已經(jīng)是最好的選擇。</p><p>　　動(dòng)力電池一般還可分為能量型與功率型兩種，為滿(mǎn)足純電動(dòng)飛行器的飛行，要求采用能量型電池，匹配時(shí)主要考查其能量要求，即電池應(yīng)具有較大的容量，以增加車(chē)輛的續(xù)駛里程。電池容量與其功率成正比，容量越大，其輸出的功率大，所以其輸出功率均能滿(mǎn)足整車(chē)電力系統(tǒng)的要求，因此主要是根據(jù)其續(xù)駛里程來(lái)確定電池容量，并且確定的電池容量還須符合市場(chǎng)現(xiàn)有產(chǎn)品的

60、標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品反復(fù)驗(yàn)證進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中鋰離子實(shí)物圖如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 鋰離子電池實(shí)物圖</p><p>　　鋰離子電池尺寸圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 鋰離子電池尺寸圖</p><p>　　4.4鋰離子電池的質(zhì)量</p><p>　　如前文所述所選鋰離子電池的規(guī)格如

61、表4-3。 </p><p>　　表4-3鋰離子電池的規(guī)格</p><p>　　由表格4-3中數(shù)據(jù)可以算得電池所需的質(zhì)量為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中: 動(dòng)力電池續(xù)駛里程S ( km ), 電池質(zhì)量容量比 =(AH) , 單體動(dòng)力電池平臺(tái)工作電壓 ，動(dòng)力電池允許放電深度

62、。 </p><p>　　由表格3-1中所示： =160,S=400KM, =0.9。</p><p>　　則可以算得蓄電池的重量為 =390kg。</p><p>　　綜合考慮設(shè)計(jì)中的電動(dòng)飛行器是飛行在天空中的，為此我們一定要確保其的安全性，我們要考慮到電池的老化以及其中的蓄電池突發(fā)性的損壞。所以我們最終選取的電池為400kg的重量。</p><

63、;p>　　4.5鋰離子電池的連接方式</p><p>　　由于單體蓄電池的端電壓較低，鋰電池為2.5/3.6V。而電動(dòng)飛行器系統(tǒng)的工作電壓一般都較高300-600V，因而必須將多只單體電池串聯(lián)起來(lái)才能滿(mǎn)足需要。串聯(lián)電池組的特點(diǎn)是流過(guò)電池組本身的電流完全相等。由于各單體電池的電氣參數(shù)應(yīng)材料、工藝等原因，不可能絕對(duì)完全相同，出廠時(shí)一般采用參數(shù)接近配組的方式，使蓄電池組中的各單體電池參數(shù)盡可能一致。串聯(lián)電池組的使

64、用特點(diǎn)之一就是每次充放電時(shí)都會(huì)放大上述單體電池間細(xì)微的差距，容量較少者每次充電時(shí)都存在過(guò)充電，而每次放電又存在過(guò)放電，久而久之，這種較差的電池就會(huì)加速損壞形成落后電池，從而導(dǎo)致整個(gè)蓄電池組性能下降或提前失效。具體表現(xiàn)為，單體電池質(zhì)量好，參數(shù)一致性好，配組嚴(yán)格，使用環(huán)境好（一般淺充淺放）的電池組壽命就長(zhǎng)些。而單體電池質(zhì)量一般，參數(shù)一致性一般，配組不太嚴(yán)格，使用環(huán)境較差（經(jīng)常深充深放）的電池組壽命就短。雖然性能下降或失效的電池組僅是一個(gè)或數(shù)

65、個(gè)單體電池首先損壞引起的，也容易進(jìn)行更換修復(fù)，但及時(shí)的檢查與更換，需要大量維護(hù)人員，同時(shí)在維護(hù)一段時(shí)間后還會(huì)出現(xiàn)新的落后電池。如果不及時(shí)檢查、發(fā)現(xiàn)并更換落后電池，輕則嚴(yán)重降低電池組服務(wù)時(shí)間，重則會(huì)造成落后電池</p><p>　　大量被使用的鋰離子電池標(biāo)稱(chēng)電壓為3.6V，充滿(mǎn)限制電壓為4.2V，當(dāng)充電電壓超過(guò)4.2V時(shí)，就可能引起會(huì)發(fā)生燃爆現(xiàn)象；放電截止電壓為2.75V，當(dāng)放電低于2.75V時(shí)，就會(huì)損傷電池，造成

66、容量的下降。將3塊電池并聯(lián)形成組，最后將102組電池串聯(lián)，動(dòng)力電池分成8個(gè)電池包，裝在8個(gè)電池箱中。設(shè)計(jì)電池管理系統(tǒng)采用分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中在每個(gè)電池包中布置電池測(cè)控模塊，各個(gè)電池測(cè)控模塊通過(guò)485總線與電池管理系統(tǒng)中央控制器連接在一起形成整個(gè)系統(tǒng)。電池管理系統(tǒng)中央控制系統(tǒng)同時(shí)通過(guò)RS232總線將監(jiān)控信息發(fā)送到信息顯示器，通過(guò)CAN總線接口與整機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。</p><p>　　電池組串聯(lián)的越多，

67、出現(xiàn)單節(jié)落后的幾率就越高，相對(duì)服務(wù)壽命就越短，雖然可以通過(guò)維護(hù)來(lái)維持壽命，但在整個(gè)壽命中需要多次維護(hù)，維護(hù)成本較高，同時(shí)也給用戶(hù)帶來(lái)不便。另外，由于單體電池有一定的溫度耐受范圍，在實(shí)際應(yīng)用中如果體積過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生局部的過(guò)熱，從而影響電池的安全和性能。因此，單體電池的大小受到限制，蓄電池不可能采用超大的單體鋰電池。</p><p>　　基于現(xiàn)有的正極材料和電池制造水平，單體電池之間尚不能達(dá)到性能的完全一致，在通過(guò)串并

68、聯(lián)方式組成大功率大容量動(dòng)力電池組后，苛刻的使用條件也易誘發(fā) 局部偏差，從而引發(fā)安全問(wèn)題。因此，為確保電池的性能良好、延長(zhǎng)電池使用壽命(提50%以上)，必須使用BMS對(duì)電池組進(jìn)行合理有效的管理和控制。電池成組后主要的問(wèn)題有以下幾個(gè)方面： </p><p><b>　?。?）過(guò)充/過(guò)放</b></p><p>　　串聯(lián)的電池組充電/放電時(shí)，部分電池可能先于其他電池充滿(mǎn)/

69、放完。繼續(xù)充電/放電就會(huì)造成過(guò)充/過(guò)放，鋰電池的內(nèi)部副反應(yīng)將導(dǎo)致電池容量下降、熱失控或者內(nèi)部短路等問(wèn)題。 </p><p><b>　　（2）過(guò)大電流</b></p><p>　　并聯(lián)、老化、低溫等情況，均會(huì)導(dǎo)致部分電池的電流超過(guò)其承受能力，降低電池的壽命。 </p><p><b>　　(3) 溫度過(guò)高</b></

70、p><p>　　局部溫度過(guò)高，會(huì)使電池的各項(xiàng)性能下降，最終導(dǎo)致內(nèi)部短路和熱失控，產(chǎn)生安全問(wèn)題。 </p><p><b>　?。?）短路或者漏電</b></p><p>　　因?yàn)檎饎?dòng)、濕熱、灰塵等因素造成電池短路或漏電，威脅駕乘人員的人身安全。 </p><p>　　第5章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p

71、>　　在電動(dòng)飛行器中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是及其重要的部分，螺旋電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速裝置，再經(jīng)過(guò)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能與轉(zhuǎn)矩傳給螺旋槳，控制螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)與電動(dòng)飛行器在飛行過(guò)程中的各種動(dòng)作。電動(dòng)飛行器在陸地上行駛時(shí)，行駛電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械能通過(guò)行駛部分的傳動(dòng)裝置傳遞給底盤(pán)與車(chē)輪，從而完成電動(dòng)飛行器在地面上行動(dòng)時(shí)的各種動(dòng)作。</p><p>　　5.1傳動(dòng)系統(tǒng)的功能</p><p>　

72、　驅(qū)動(dòng)橋的作用是將發(fā)電機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪；而變矩器、變速箱、主傳動(dòng)器共同用來(lái)實(shí)現(xiàn)減速和變速；變速器可用來(lái)實(shí)現(xiàn)倒駛;離合器和變速器共同作用可以在必要時(shí)中斷動(dòng)力傳遞；差速器起差速作用。</p><p>　　5.2 電動(dòng)飛行器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>　　5.2.1 電動(dòng)飛行器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><p>　　飛行器的電機(jī)所提供的動(dòng)力要經(jīng)過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)才能到達(dá)旋翼，從

73、而旋翼旋轉(zhuǎn)。其作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速按一定比例傳遞到旋翼、尾槳和個(gè)附件。飛行器的性能在很大程度上取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的性能，傳動(dòng)系統(tǒng)性能的好壞將直接影響飛行器的性能和可靠性。</p><p>　　飛行器傳動(dòng)系統(tǒng)的的典型構(gòu)成為“三器兩軸”，即：主減速器、尾減速器、中間減速器、動(dòng)力傳動(dòng)軸和尾傳動(dòng)軸。飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)為渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其輸入轉(zhuǎn)速較高，所以要達(dá)到旋翼的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速必須經(jīng)過(guò)主減速器減速。減速器的減速比一般比較大，例如

74、美國(guó)的武裝直升機(jī)阿帕騎的總傳動(dòng)比為72.4，“黑鷹”直升機(jī)的總傳動(dòng)比為81.故本飛行器的總傳動(dòng)比設(shè)定為78。</p><p>　　直升機(jī)的主減速器傳動(dòng)一般為3-4級(jí)傳動(dòng)，本飛行器的主減速器分3級(jí)傳動(dòng)，第1、2級(jí)為螺旋錐齒輪傳動(dòng)，第3級(jí)為行星齒輪傳動(dòng)，起位于主減底部，滾柱式超越離合器被設(shè)置在第2級(jí)。</p><p>　　5.2.2電動(dòng)飛行器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)</p><p&g

75、t;　　與普通飛機(jī)不同，本飛行器也進(jìn)行了以下改進(jìn)：分扭傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一</p><p>　　步發(fā)展的分扭技術(shù)具有高的傳動(dòng)比、可以減少傳動(dòng)級(jí)數(shù)、效率高、可靠性高、噪聲小、利于減重等優(yōu)點(diǎn);采用東京周傳動(dòng)技術(shù)，分解旋翼軸的載荷，有利于零部件的設(shè)計(jì)、減輕重量和提高可靠性;采用高速離合器級(jí)數(shù)，提高可靠性減輕重量;主減速器多采用軸~軸承~齒輪一體化設(shè)計(jì)，提高了可靠性，同時(shí)減輕了主減速器的重量;采用復(fù)合材料傳動(dòng)軸、復(fù)合材料

76、機(jī)匣技術(shù)來(lái)減輕結(jié)構(gòu)重量;采用耐高溫軸承、齒輪材料、提高了傳動(dòng)的壽命;采用深度氮化甚至納米技術(shù)以改變部件的表面特性，是不見(jiàn)得耐磨損性能提高，增加部件的使用壽命;發(fā)展了更為有效的潤(rùn)滑油方式，如環(huán)下潤(rùn)滑、離心甩油、多噴嘴噴射等。提高了滑油過(guò)濾精度，確保齒輪、軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部件膜材副良好的潤(rùn)滑和冷卻條件。</p><p>　　5.3 本飛行器傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)</p><p><b>　　（1

77、）功率重量比高</b></p><p>　　飛行器的傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)于一般的減速傳動(dòng)系統(tǒng)而言具有更高的功率重量比，作為航空部件必須嚴(yán)格控制質(zhì)量。即便如此，一般情況下主減速器人占據(jù)飛行器總質(zhì)量的1/7~1/9，所以為了進(jìn)一步減輕重量必須采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化、潤(rùn)滑系統(tǒng)優(yōu)化和選用高強(qiáng)度比材料等方法減輕重量，提高功率重量比。</p><p><b>　?。?）生存能力高</b>

78、;</p><p>　　電動(dòng)飛行器過(guò)度飛行可能引起傳動(dòng)系統(tǒng)故障，進(jìn)而有可能使得潤(rùn)滑油泄露，所以必須保證減速器有一定的干運(yùn)轉(zhuǎn)能力。另外傳動(dòng)系統(tǒng)必須具有一定的抗墜毀行，保證在墜落時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)的零部件不進(jìn)入駕駛艙。</p><p>　?。?）減速比、效率、可靠性高、良好的維護(hù)性</p><p>　　電動(dòng)飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)主要是永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速很高，但是槳葉的運(yùn)轉(zhuǎn)速度由

79、于激波和失速的限制不會(huì)很高，所以減速比就會(huì)很大，減速級(jí)就會(huì)增加，這也是傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)重量相對(duì)較大的原因。為了提高傳動(dòng)的效率減速齒輪一般采用斜齒，而為了提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，更好的辦法是采用人字齒。傳動(dòng)系統(tǒng)為單路承載方式，一旦發(fā)生故障將是災(zāi)難性的，這就要求傳動(dòng)系統(tǒng)必須具有很高的可靠性。電動(dòng)飛行器受空間和結(jié)構(gòu)限制，維修較為困難，因此要求傳動(dòng)系統(tǒng)有良好的維修性。</p><p>　　（4）動(dòng)力學(xué)問(wèn)題較為突出、壽命高</

80、p><p>　　電動(dòng)飛行器的最突出的問(wèn)題之一就是振動(dòng)問(wèn)題，來(lái)自電機(jī)、旋翼以及尾槳的激振力相互疊加耦合，使得飛行器的傳動(dòng)系統(tǒng)承受的載荷十分的復(fù)雜。不僅如此，在傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈中，各種不同轉(zhuǎn)速的構(gòu)件協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)、旋翼系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)之間存在振動(dòng)耦合。但是本電動(dòng)飛行器的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)于比較簡(jiǎn)單，零部件數(shù)目一般，正式由于零件數(shù)目較少，故不易發(fā)生故障和失效，且故障較易檢測(cè)，維護(hù)性較好，要實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的使用壽命比較容易實(shí)現(xiàn)。<

81、/p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　第6章 結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要是對(duì)電力飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)作了研究，電力飛行器的通過(guò)調(diào)查研究設(shè)計(jì)，電力飛行器的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。價(jià)格較為適中，整體的設(shè)計(jì)完全是基于針對(duì)普通人的承受范圍，可以大大的減輕城市交通的壓力。具有噪音小出行方便等顯著優(yōu)點(diǎn)。但是

82、同樣也發(fā)現(xiàn)了很多應(yīng)用上的問(wèn)題，其中最為顯著的就是續(xù)航能力的不足。主要原因在于電池的容量不足大大限制了電動(dòng)飛行器的發(fā)展，在當(dāng)今社會(huì)電池容量已經(jīng)是社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題，在社會(huì)各個(gè)行業(yè)內(nèi)，尤其是在手機(jī)，化工領(lǐng)域，很多企業(yè)與單位均在研究電池，在以后的時(shí)間內(nèi)一定會(huì)關(guān)注他們的設(shè)計(jì)，一旦有新的突破，則本款飛行器即可突破這個(gè)最大的桎梏。</p><p>　　隨著汽車(chē)工業(yè)以及科技的不斷發(fā)展，本小組設(shè)計(jì)的電動(dòng)飛行器在未來(lái)會(huì)被越來(lái)越多的

83、普通家庭所接受，也必將給人們帶來(lái)方便。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 彭學(xué)彥。飛行汽車(chē)研究史話[J].汽車(chē)應(yīng)用，2007 2（4）:87-89。</p><p>　　[2] 余雄慶，徐惠民，昂海松。飛機(jī)整體設(shè)計(jì)[M].北京航空工業(yè)出版社,2000 46-49。</p><p>

84、;　　[3] 葉金虎。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)[M].上海.微特電機(jī) 2005 96-100。 </p><p>　　[4] 陳清泉，路甬祥，詹宜巨。 21世紀(jì)的綠色交通工具[M].曁南大學(xué)出版社.2000 77-90。</p><p>　　[5] 劉清虎，郭孔輝。 動(dòng)力參數(shù)的選擇對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)性能的影響[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003 30（3）:62-64。</p>

85、<p>　　[6] 杜發(fā)榮，姬芬竹。 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系參數(shù)[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)班，2008 27（2）:272-275。 </p><p>　　[7] 任國(guó)軍，楊久青。 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性能分析與計(jì)算[J] 汽車(chē)科技，2006（3） :18-20。 </p><p>　　[8] 何洪文，余曉江，孫逢春。電動(dòng)車(chē)輛設(shè)計(jì)中的匹配理論研究[J].北京理工大學(xué)學(xué)

86、報(bào)，2002,22(6):704-706。</p><p>　　[9] 陳清泉，孫逢春，祝嘉光?，F(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)[M].北京理工大學(xué)出版社，2002:178-180。</p><p>　　[10] 何仁，商高高。汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系參數(shù)優(yōu)化方法[J].江蘇理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2000,21（6）:61-64。</p><p>　　[11] 馮熙康,朱進(jìn)朝,陳益奎,趙

87、暉,劉紅軍。汽車(chē)電器[J].,1999,03；34-38。</p><p>　　[12] 滕彥梅,苗冬梅.。鋰離子蓄電池循環(huán)性與安全性的相關(guān)分析[J]. 電源技術(shù),2009,01:58-60。</p><p>　　[13] 趙書(shū)利,金岑,喻濟(jì)兵。鋰離子蓄電池技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J]. 船電技術(shù),2009,12:48-50。</p><p>　　[14] 王棟梁,溫燦國(guó)。

88、鋰離子蓄電池在礦用電機(jī)車(chē)上的應(yīng)用[J]. 礦山機(jī)械 ,2011,04:40-43。</p><p>　　[15] 李琨,何少平,王麗娟,易煒,王伯良。中等功率型鋰離子蓄電池的研究[J]. 電源技術(shù),2007,03:236-238。</p><p>　　[16] 李天勇,和祥運(yùn),于洪濤,陳中軍,魏玉宇。 鋰離子蓄電池安全性能研究進(jìn)展及發(fā)展方向[J]. 汽車(chē)與配件,2013,Z1:28-3

89、1。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　光陰如梭，時(shí)間猶如白駒過(guò)隙，轉(zhuǎn)眼畢業(yè)就在眼前，而在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我聽(tīng)過(guò)對(duì)知識(shí)的理解運(yùn)用，收獲頗豐。</p><p>　　首先我要感謝新鄉(xiāng)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院給了我3年的專(zhuān)科教育，讓我有了一定的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中正是這些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)給了我很大的幫助。</p>&l

90、t;p>　　其次通過(guò)這次電動(dòng)飛行器的設(shè)計(jì)，我對(duì)三年來(lái)所學(xué)的各種基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際來(lái)了一次有機(jī)結(jié)合，學(xué)到了不少知識(shí)，本次設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師**教授的指導(dǎo)下完成的，從最初我對(duì)本次設(shè)計(jì)的不了解到能夠整體把握再到比較順利的完成本次設(shè)計(jì)，這一步一步的走來(lái)，其中都包含了**導(dǎo)師耐心的指引和教導(dǎo)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我從宏觀上掌握了電動(dòng)機(jī)以及汽車(chē)的基本理論并深深的理解了在團(tuán)隊(duì)中如何協(xié)作，如何更好的和團(tuán)隊(duì)一起做好設(shè)計(jì)，這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)為我以后的工作提供了參考，

91、并且加深了我對(duì)以往學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握情況。在本次設(shè)計(jì)中**導(dǎo)師始終踐行著“授人以魚(yú)，不如授之以漁”的原則，他經(jīng)常教導(dǎo)我們遇到問(wèn)題先自己解決，自己解決不了的小組討論，討論還得不到結(jié)論的再找老師一起討論。這種學(xué)習(xí)模式的大大提高了學(xué)習(xí)的自主能動(dòng)性，發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)合作精神。在此，我向**導(dǎo)師表達(dá)我最誠(chéng)摯的謝意，感謝其給了我一個(gè)這么好的學(xué)習(xí)環(huán)境和對(duì)我的教導(dǎo)。</p><p>　　最后，衷心的感謝我的同學(xué)們給我的幫助。他們總是和