單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力特性研究.pdf

1、在現(xiàn)代社會(huì)中，隨著現(xiàn)代社會(huì)科技的快速發(fā)展，單旋翼農(nóng)用無人機(jī)應(yīng)用范圍越來越廣泛。單旋翼農(nóng)用無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在快速性、輕便性。在社會(huì)生活應(yīng)用過程中，單旋翼農(nóng)用無人機(jī)的作用越來越卓著，它對(duì)一個(gè)國家的科技發(fā)展起到重要作用。尾傳動(dòng)系統(tǒng)是單旋翼農(nóng)用無人機(jī)的關(guān)鍵部分。尾傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)過程的可靠性對(duì)單旋翼農(nóng)用無人機(jī)飛行的安全性有著重要影響。本文研究針對(duì)兩套單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)，包括圓錐齒輪尾傳動(dòng)系統(tǒng)和同步帶尾傳動(dòng)系統(tǒng)。通過將理論分析、有限元分析數(shù)值

2、分析技術(shù)與單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)相結(jié)合，對(duì)單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件關(guān)于傳動(dòng)原理、受力選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵參數(shù)、及傳動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn)研究，旨在探究單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力特性性能，以提高單旋翼農(nóng)用無人機(jī)的尾傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率和工作性能認(rèn)知。主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）簡要介紹單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置，評(píng)估尾傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置在機(jī)械原理上可行性。對(duì)單旋翼農(nóng)用無人機(jī)的尾傳動(dòng)系統(tǒng)的同步帶、同步帶輪、圓錐齒輪

3、、尾槳固定軸、水平傳動(dòng)軸等相關(guān)部件進(jìn)行強(qiáng)度校核，為單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件選型提供依據(jù)。同步帶輪采用材料為40號(hào)鋼，是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，它的彈性模量為 E=213.5GPa，同步帶輪齒數(shù)為 Z1=Z2=19、帶輪節(jié)徑d=12.29mm；同步帶選用MXL型同步帶，節(jié)距Pb=2.032mm、同步帶齒數(shù)Zb=375、節(jié)線長度Lp=762mm、帶寬ba=4.8mm；圓錐齒輪材料都選擇為AISI-4340鋼，是40CrNiMo合金結(jié)

4、構(gòu)鋼、精度7級(jí)，齒數(shù)為Z1=Z2=25；尾槳固定軸，水平傳動(dòng)軸選擇45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼。
　?。?）對(duì)圓錐齒輪、同步帶輪和尾槳固定軸在不同扭矩作用下進(jìn)行有限元仿真分析，作用扭矩分別為0.025N.m、0.035N.m、0.045N.m，分析圓錐齒輪、同步帶輪和尾槳固定軸在不同扭矩載荷下的應(yīng)力、應(yīng)變、位移和安全系數(shù)。結(jié)果表明：作用扭矩對(duì)單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)有著較大的影響。作用扭矩越大，圓錐齒輪、同步帶輪和尾槳固定軸的應(yīng)力、應(yīng)

5、變?cè)酱蟀踩禂?shù)越小。不過在作用扭矩范圍內(nèi)圓錐齒輪、同步帶輪和尾槳固定軸的最大應(yīng)力沒有超過所選材料的許可應(yīng)力，圓錐齒輪、同步帶輪和尾槳固定軸選型材料選擇符合要求。
　?。?）搭建了兩套單旋翼農(nóng)用無人機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)，包括同步帶尾傳動(dòng)系統(tǒng)和圓錐齒輪尾傳動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)這兩套尾傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力特性試驗(yàn)。假定每套尾傳動(dòng)系統(tǒng)的試驗(yàn)水平為六組，每組試驗(yàn)六次，以電機(jī)的輸出功率為試驗(yàn)因素，尾傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)過程是否正常為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，無論是同步帶尾