本文的主要研究內(nèi)容為一款雙發(fā)變距四旋翼無人機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先總結(jié)和分析了不同的旋翼類飛行器的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn),同時(shí)分析了電動(dòng)多旋翼、油動(dòng)多旋翼的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合消防救援的任務(wù)需求,確定了油動(dòng)變距四旋翼的總體方案。其次根據(jù)無人機(jī)的最大起飛重量和旋翼的氣動(dòng)參數(shù)計(jì)算所需的發(fā)動(dòng)機(jī)功率,對比了單發(fā)、雙發(fā)和四發(fā)方案,確定了雙發(fā)的動(dòng)力傳動(dòng)方案,完成了發(fā)動(dòng)機(jī)的選型,針對該無人機(jī)主要使用工況為懸停,沒有足夠的高速冷空氣對其進(jìn)行散熱的情況,重新設(shè)計(jì)了水冷散熱器的幾何尺寸。然后根據(jù)旋翼和發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)計(jì)算出總傳動(dòng)比,通過MATLAB遺傳算法工具箱,以重量最輕為目標(biāo)函數(shù),以彎曲、接觸疲勞強(qiáng)度為約束條件,計(jì)算得到各級(jí)最優(yōu)的傳動(dòng)比和各個(gè)齒輪的基本參數(shù)。接著完成了傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。用有限元分析對比了齒輪在不同安裝距下的接觸區(qū)域和接觸應(yīng)力,校核齒輪的接觸強(qiáng)度的同時(shí),得到了較合適的安裝距;完成了傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核;根據(jù)前面設(shè)計(jì)的齒輪和傳動(dòng)軸完成了傳動(dòng)齒輪箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對主要承力結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析。最后完成了金屬膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并運(yùn)用有限元分析的方法對膜片在不同工況下進(jìn)行了靜力分析。該無人機(jī)已完成第一階... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Yeair油電混合

SOAPdrones油動(dòng)

圖 1.1 Yeair 油電混合四旋翼無人機(jī)圖 1.2 SOAPdrones 油動(dòng)四旋翼無人機(jī)圖 1.3Airborg H8 10K油電混合無人機(jī)1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀遼寧壯龍無人機(jī)科技有限公司研發(fā)了一款農(nóng)林植保油動(dòng)直驅(qū)六旋翼無人機(jī)大壯（DZ310），如圖 1.4 所示，這款無人機(jī)自重 85kg，商業(yè)載荷達(dá) 60kg，續(xù)航時(shí)間 1-4 小時(shí)。6 臺(tái)小型發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)旋翼，采用前饋控制算法，協(xié)同控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油電噴和節(jié)氣門，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)快速控制，控制精度在 1%左右，響應(yīng)時(shí)間 150ms，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)控制響應(yīng)慢的問題。深圳艾特航空的 AT-100 多旋翼反恐無人機(jī)采用油電混合的方案，如圖 1.5 所示，這款無人機(jī)空機(jī)重量 12kg，1 個(gè) 29.5cc 的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)共軸雙槳提供主要升力，8 個(gè)電動(dòng)旋翼負(fù)責(zé)飛行姿態(tài)控制的同時(shí)提供部分升力，可以載重 10kg，配備 1.5L 的油箱可維持 2 小時(shí)的最大續(xù)航時(shí)間。遼寧天行健科技有限公司研發(fā)的油動(dòng)直驅(qū)四旋翼，如圖1.6所示，這款無人機(jī)每個(gè)旋翼由一臺(tái)13.9kW的兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用舵機(jī)來控制旋翼的總距，最大起飛重量可以達(dá)到175公斤，可以搭載80kg的燃油和有效載荷。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3302188