电动飞行器毕业设计答辩稿

电动飞行器设计 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 设计理念：节能，环保 设计原因：市场需求 1 设计目的： 服务大众 2 3 电动飞行器技术参数的初步确定 （ 1）质量： 2t，不能过重，只得比普通汽车稍重。 （ 2）飞行高度： 300m ，为了避开高楼， 缓解如今日益严重的交通压力。 如若太高，导致空气稀薄，以免驾驶员受到不必要的伤害。 （ 3）速度： 300km/h ，不能太高也不能太低，以保证实用性。 （ 4）承载：两人。 （ 5）飞行距离： 300航 （ 6）长： 4m，宽： 2m，高 初步确定的电动飞行器外观模型如图 1 电动飞行器外观模型草图 电动飞行器外观草图： 电动飞行器底盘型式是指其轴数、驱动形式、布置形式。 动飞行器底盘轴数 由于本设计是采用空中飞行汽车来改进的电动飞行汽车，我们参照了汽车轴数的选择，汽车有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。根据电动飞行器的负载重量的限制和轮胎的负荷能力，本设计中选择的轴数为两轴。驱动形式有 4 2、 4 4、 6 2、 6 4、 6 6等，其中前一位数字表示车轮总数，后一位数字表示驱动轮数；因为两轴驱动结构简单、制造成本低，一般在质量小于 9择 4 2的驱动形式。 动布置形式的选择 电动飞行器底盘的布置形式是指电动机、驱动桥、驾驶舱和车身的相互关系和布置特点而言。电动飞行器本身的使用性能除取决于其本身的整体架构和总成的主要参数外，还与其本身的布置形式有关。根据电动机位置的不同，它的布置形式有以下几种：电动机前置后桥驱动、电动机中置后桥驱动、电动机后置后桥驱动、电动机前置前驱动。 电动飞行器采用电动机前置后驱动布置方案的优点是：动力总成操作机构结构简单，散热器处于车身前部 ,冷却效果好；缺点在于传动轴长度长，容易产生共振，电动机距离驾驶舱近，产生的热量容易传入座舱。 此方案的主要优点是：结构十分紧凑，飞行器底盘高度降低，有助于提高驾乘人员的舒适性和安全性，操作简单，性能稳定，散热条件好。 基于本设计是以高能源蓄电池为动力源，取代发动机的燃油动力，采用电动机为整体驱动，综合比较几种布置方案可以看出，选用电动机前置前驱动方式比较合理 。具体布置如图所示。 电动飞行器的整体质量是指在其全部组成部分完成装配后但未载人、载货，即没有负荷的情况下的质量。它是一个重要的设计指标。由于在设计方法、产品材料、制造工艺以及飞行状况、道路情况等方面的不断完善，整体质量这一设计指标有不断减小的趋势，并且正朝着轻型化方向发展。因为这样不仅可以降低生产成本，而且可以节省材料。减少整体质量的主要途径有：采用强度足够的轻质材料、开发新型轻质材料等 。由于电动飞行器属于前沿科技，所以其整体质量在设计阶段需要估计确定。在现有小型汽车的基础上参照轻型直升飞机及美国空中飞行汽车的相关数据，结合纯电动汽车的设计结构特点和工艺水平等初步估算出电动飞行器底盘各部件布置后质量为： 600 电动飞行器的外廓尺寸包括总长、总宽、总高。它是根据电动飞行器的设计类型、用途、承载量、道路条件、飞行高度、结构选型及布置情况等有关标准来确定。在满足使用要求的前提下应该力求使飞行器外廓尺寸最小，质量最轻，制造成本最低，同时，使飞行器的动力性、经济性、安全性最好，根据国家标准对汽车外廓尺寸的界限，我们大致确定了本设计中电动飞行器的尺寸，限定尺寸为：总长不大于 4米、总宽（不包括后视镜）不大于 2米，总高不大于 参考美国空中飞行汽车，初步选定底盘尺寸：总长 = ，总宽 = ，总高 = 的选择 轴距 长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等都有一定的影响。当轴距短时，电动飞行器底盘部分的轮距、轴距、前悬和后悬、外廓尺寸等指标减小。此外，轴距对轴荷分配还有一定的影响。轴距过短会使电动飞行器机身长度不足，在陆上行驶制动时，会使轴荷转移过大，传动夹角增大，制动性能变差，操作稳定性变坏，不利于电动飞行器在陆上滑行。为满足市场需求，在参考工厂生产电动汽车底盘的设计基础上，来改进和创新电动飞行器的底盘设计要求。具体轴距的选择如表 5根据表 5 表 5距等级表 车型 类别 轴距 L 轮距 B 轿车 微型级 2000100通级 2100150级 2500300级 2900 1560考汽车底盘轴距表 5设计取轴距为： L=2600第 4章 底盘各总成的选择与布置 底盘各总成的计算与选择主要包括功率与容量、半轴载荷计算以及轮胎、悬架的选择与确定、底盘布置草图等工作。 目前，在电动工业领域一般使用铅酸蓄电池作为动力能源，这种电池也常用于电动汽车上，技术已经相当成熟。参考纯电动动力系统设计规范，采用等速法计算电池容量。因为电动飞行器以 200Km/行距离为 300动效率为 池的放电效率为 池容量（ ,那么，电动飞行器在 200/（ ,由能量平衡方程可得下式 : = （ 300/200） （ 6 把各参数数值代入式（ 6算，那么电池容量 E=2767 底盘的轮胎与支撑它的轮毂是电动飞行器的重要部件，其功能为：支撑电动飞行器质量并承受路路行驶时路面的垂向反力；对减小行驶中的电动飞行器承受路面驱动力、制动力有很大缓解作用，同时和对吸收电动飞行器在降落时地面对轮胎产生的振动和动载荷有帮助。所以，轮胎对电动飞行器有很多重要性能，包括动力性、通过性、操纵稳定性和电动飞行器的承载能力都有影响。所以，轮胎的选择一定要满足以下要求：有足够的负载能力和减振能力、较小的滚动阻力、良好的均质性和质量平衡性、耐磨损、耐老化、抗刺扎和良好的气密性、质量小、互换性好。子午线轮胎具有上述要求的全部性能和特点，本次设计选用子午线轮胎，规格为 本次设计采用非断开式车桥，故电动飞行器车轮传动装置主要零件为半轴，下面主要介绍半轴的设计。 轴的结构型式 在断开式驱动桥中，车轮传动装置的主要部件是半轴。根据车轮端的支撑方式不同，半轴形式可分为半浮式， 3/4浮式和全浮式三种型式。 3/4浮式半轴安装结构特点是半轴的外端只用一个轴承装在半轴套管的外端部，并支撑着车轮的轮毂，该型式的半轴出承受转矩之外，还要承受侧向力产生的弯矩。 半浮式半轴安装结构特点是轴承装在半轴套管的内孔，并直接支撑着半轴的外端，因而半轴要承受电动飞行器陆路行驶时地面对车轮的反力引起的全部力和力矩。 全浮式半轴安装特点是半轴外端的凸缘螺栓与轮毂相连接，而轮毂又由两个圆锥滚子轴承支撑在半轴套管上。理论上，此时半轴不承受径向力和轴向力，仅承受转矩，适合本次电动飞行器设计选择。 架形式的确定 悬架是现代汽车上的重要组成部分，但电动飞行器底盘布置上同样需要悬架部分，它起着连接底盘弹簧和半轴的重要作用。悬架通常由弹性元件、减振器和横向稳定器组成。 悬架的选择应满足一下要求： （ 1）保证电动飞行器陆路行驶时的平顺性。 （ 2）具有良好的缓冲能力 （ 3）结构紧凑，占用空间尽可能小。 （ 4）保证具有良好的操控稳定性。 （ 5）要能可靠地传递四轮部分受到的各种力和力矩 （ 6）保证具有良好的耐用性，足够的强度和寿命。 在本设计中，四轮部分的前轮采用独立悬架，后轮也采用独立悬架。这种选择可以可靠地保证悬架上载荷的分配，保证轮胎不会过早损坏。 盘车架的选择 车架是一个复杂的薄壁框架结构，其受力情况非常复杂，本次设计主要针对车架的纵梁、横梁的形式进行确定，并对横梁、纵梁进行选择。 架横梁形式的确定 车架横梁将左、右纵梁连接在一起，构成一个框架，使车架具有足够的抗弯强度，电动飞行器承载重量通常有横梁来支承。本次设计选用 8根横梁，即 : 前横梁 一般选用开口大的横梁，用来支撑变速箱和连接电动机前端。 中横梁 通常用来作传动轴的中间支承，保证传动轴有足够的跳动空间，故将其做成上拱形。 后横梁 后横梁也采用中横梁的型式。 架纵梁形式的选择 车架的纵梁结构 ， 一方面要保证车架的功能 ， 另一方面也要满足电动飞行器总体布置的要求 ， 形状应该尽可能简单 ， 以简化制造工艺 。 纵梁形状一般分为上翼平直的和弯曲的两种 。 纵梁表面应尽量做成平直的 ， 本次设计选用上翼平直的结构形式 ， 避开复杂的制造工艺 。 盘总布置草图的绘制 在初步确定电动飞行器的承载质量 、 驱动形式 、 电动机形式等以后 ， 要深入做更具体的工作 ， 包括绘制总布置草图 ， 并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合电动飞行器的整体尺寸和参数要求 ， 以寻求合理的总布置方案 。 在绘制底盘总布置草图的过程中 ， 要随时配合 、 调整和确认其各总成的外廓尺寸 、 结构 、 布置形式 、 连