南京航空航天大学***技术研究所。
飞行器（***）设计》
课程设计指导书说明。
1．本书用来指导飞行器设计与工程（***）专业本科生进行。
***总体设计、系统设计和部件设计等相关课程设计。2．本课程设计指导书分为：《飞行器设计综合课设》和《飞行。
器总体设计课设》。
3．《飞行器设计综合课设》和《飞行器总体设计课设》都含有。
课程设计任务书和指导书两部分。其中任务书下达了本次课设需要完成的具体任务；指导书明确了要完成本次课设任务的具体要求和内容。
飞行器设计综合课设》任务书。
一、题目。无人***旋翼桨毂（跷跷板式）设计。
二、任务。1.选定桨毂结构型式，进行结构布置（主要是轴向铰）；2.桨毂外载荷计算；
3.绘制桨毂装配工作图和零件（选1～2个主要零件）工作图；4.零件强度计算；5.编写桨毂设计说明书。
三、原始数据。
旋翼直径d5.8 m旋翼转速n491 rpm桨尖速度ωr150 m/s桨叶弦长b0.2 m全机重量g280 kg桨叶重量8.
6 kg桨盘载荷p102.4 n/㎡桨叶实度0.0443旋翼旋转方向右旋（俯视）
四、桨毂结构参数（可自己计算）
桨毂预锥角2.5°桨毂悬挂高度h 64 mm
挥舞调节系数k 0下限动角9°30′
五、设计要求。
桨毂结构要合理，安全可靠，在满足强度要求的情况下，要尽量减轻桨毂重量。
飞行器设计综合课设》指导书。
1目的要求。
1. 应用已学到的部件设计知识，选择旋翼桨毂的结构型式，进行构件的受力分析及结构布置，以巩固、补充部件设计课所学到的知识；2. 应用材料力学、结构力学及强度计算知识，对桨毂的主要受力件进行设计计算与强度校核；
3. 应用有关的工程技术知识，设计和绘制桨毂的打样图、装配图及主要零件的工作图；
4. 培养应用参考资料、手册、图表、国家标准规范的能力；5. 培养分析和设计***部件、构件及零件的初步能力；6.
培养理论联系实际和独立工作能力、创新精神及严肃认真的工作作风。
2设计内容。
1. 桨毂外载荷计算。
2. 确定桨毂结构型式，选择桨毂各铰中的轴承，绘制桨毂打样图。3.
绘制桨毂轴向铰的装配工作图。4. 绘制轴向铰的零件工作图（二个）。
5. 编写桨毂设计说明书。
具体要求：一、桨毂外载荷计算。
外载荷是进行结构设计的依据。桨毂外载荷主要计算在挥舞面及旋转面因主要载荷情况所引起的力和力矩，计算时需画出桨毂的各受力图。
二、绘制桨毂打样图。
在已知外载荷的情况下，首先选择合理的桨毂结构型式；选择轴承；确定主要结构尺寸。然后，画出桨毂的打样图，确定各组件及零件之间的相互连接关系及各自的位置尺寸，重点是确定轴向铰的结构布置。
三、绘制桨毂装配图。
装配图是由两个以上的零件组合起来的图纸，表示零件与零件之间的准葛培关系。
轴向铰装配图是本课程设计的重点，要求所选的结构型式合理，传力路线正确。图面质量要高，一律按正规图纸规格及要求画出。
轴向铰装配工作图的主要内容有：
1.一般要有两个视图，必要时要有若干俯视视图；
2.图上只标装配尺寸，即按照装配图装配零件时，零件之间的相互配合尺寸；
3.图上要包括该装配图所用到的全部零件及标准件；4.图上要有完整的标题栏、明细表、技术要求等；5.
装配图应以清晰、明确、完整为准，略去不必要的虚线；6.所用到的标准要符合国标（gb）、航标（hb）。
四、绘制零件工作图。
零件工作图是表示零件具体构造的工作图纸。
在本设计过程中只绘制轴向铰中二个零件的工作图，除应满足装配的有关要求外，还应注意以下几点：
1．正确选择视图，正确地表达零件形状，必要的尺寸要完整，不能多，亦不能缺；
2．合理地选择材料、零件公差配合、光洁度、热处理和表面处理；3．合理地选择零件的加工方式；
4．应考虑从毛料或原料加工到成品的各个工艺过程；5．要保证零件尺寸及构件的装配协调。
五、设计说明书包含下列内容。
1．给定的任务、要求和原始数据；2．设计方案论证；3．设计参数计算与确定；4．外载荷计算及受力分析；5．桨毂的构造分析说明；6．轴向铰中主要构件的强度计算；7．参考资料。
3设计指导。
一、阅读课程设计任务书，明确设计对象和要求。二、分析有关桨毂的构造型式，特别是无人***桨毂，熟悉各自的特点。
三、桨毂外载荷计算。
桨毂承受由桨叶传来的各种载荷（挥舞面的载荷旋转面的载荷及铰链力矩）。在***各种工作状态，载荷情况各不相同。根据***强度规范，选用***在使用中会发生的并决定结构元件或整机最严重的工作状态的载荷作为桨毂静强度计算的载荷情况。
1. 最大正过载，过载系数n=2，旋翼转速为1.25n；2. 旋翼加速载荷，过载系数n=4；
3. 桨叶坠落在下限动块上，过载系数n=4.67；上述三种载荷情况安全系数均取f=1.2。
四、桨毂轴承的选择。
正确地选择桨毂轴承是旋翼桨毂设计的一个重要问题。桨毂轴承的尺寸在很大程度上影响主要受力元件的尺寸和整个桨毂的重量，而桨毂的寿命在很大程度上也取决于轴承的寿命。
在计算轴向铰轴承时，通常考虑桨叶离心力n和弯矩，轴向铰内装有两类轴承：
1. 向心轴承——主要承受桨叶接头处传来的弯矩；2. 推力轴承——主要承受离心力。
向心轴承在飞行时受载情况不严重，主要承受传递弯矩所引起的径向力。有的***按照停机时桨叶自重作用下轴承承受的静载荷来选择轴承，使这个载荷不超过轴承容许的静载荷值。因为一般轴承的额定静负荷是根据受最大负荷时滚动体和座圈在负荷作用方向接触面上的残余变形值来确定的，故在计算向心轴承承受的外载时，需要考虑桨叶在受力最严重时轴承的承载情况，而通常用额定静载荷值来警醒轴承的选择。
止推轴承的选择在桨毂设计中矛盾比较突出，因为承受很大的离心力载荷。它的尺寸与寿命要求较难匹配。要么轴承设计得较大，以满足寿命。
要求。在对轴向铰中的转动滚子止推轴承进行计算时，应注意与向心轴承中的间隙和组件结构特点有关的一部分力矩，一般该力矩约为减摆力矩的25～50%。此时，按作用在滚动体上的最大瞬时压力进行计算，即假设作用在轴向铰推力轴承上的力矩的大小和方向为常值。
五、图纸工作。
根据已确定的外载荷，确定桨毂各主要受力件的外形尺寸，重点是轴向铰的各组成构件的几何尺寸。在打样图上进行各个构件相互位置的协调安排，并最终确定桨毂的结构布置。
轴向铰组件要详细表达，在确定好组件的各零件尺寸及位置后，按要求完成轴向铰的装配图及零件工作图。
图纸表达要尽量清晰，按1：1要求画出。
六、零件的强度校核。
对主要零件进行强度校核，计算方法如材料力学课程中所述：确定外载、计算内力、找出危险截面，进行应力计算。根据强度准则，验证零件是否合适。
4课程设计时间安排。
1. 分析阅读指导书有关图纸资料，拟定设计方案； 10%2. 设计计算与校核计算30%3. 绘制图纸50%4. 整理报告10%
飞行器总体设计课设》任务书。
一、题目。运输型***总体方案设计。
二、任务。1.进行***构型和动力装置选择；2.总体参数设计，确定各主要参数；
3.进行总体布局设计，完成气动布局和总体布置；4.绘制全机三面图；5.计算飞行性能；
6.编写***总体方案设计说明书。
三、设计要求。
完成起飞重量30000kg级、有效载荷10000kg的运输***总体方案设计，要求方案合理、设计方法正确，在给定起飞总重和有效载荷的前提下，尽量提高飞行性能。
四、参考数据。
机体最大横截面积28 m2
五、参考文献。
1] 张呈林，郭才根．***总体设计[m]．北京：国防工业出版社，2006[2] 7210任务办公室．***气动力手册(第二册) [m]．北京：国防工。
业出版社，1978
3] 《飞机设计手册》总编委会。飞机设计手册（第19册-***设计）
m].北京：航空工业出版社，2005
飞行器总体设计课设》指导书。
1目的要求。
1. 应用已学到的总体设计知识，选择***的型式，进行性能分析及布局设计，以巩固、补充总体设计课中所学到的知识；
2. 应用***空气动力学、飞行力学及其它相关知识，对飞行性能进行计算与总体参数选择设计；
3. 应用有关的工程技术知识，设计和绘制***总体方案设计的三面图；
4. 培养应用参考资料、手册、图表、国家标准及规范的能力；5. 培养理论联系实际和独立工作能力、创新精神及严肃认真的工作作风。
2设计内容。
1. 确定***构型，选择发动机；2. 选择总体参数，计算飞行性能；3. 完成总体布局设计；4. 绘制全机三面图；
5．编写总体方案设计说明书。
具体要求：一、构型及动力装置选择。
根据设计技术要求选择***型式，对单旋翼带尾桨式、双旋翼纵列。
式、双旋翼横列式、双旋翼共轴式，以及其它非常规或复合式构型***进行比较，从中选择最佳满足设计技术要求的***型式，要阐述理由。
发动机功率的选择首先要求发动机的可用功率应满足***在各种飞行状态下需用功率的要求，在确定***的需用功率时，除了旋翼的需用功率外，还应考虑其它一些功率需求和损失。在选择发动机功率时除考虑功率需要外，还有极重要的是发动机耗油率的选择与确定，对航程有强烈需求的***，必须按最有利航程时***需用功率对应的发动机耗油率作为确定或选择发动机耗油率的判定标准。要求发动机选择当今世界市场上已有产品。
二、参数选择及性能计算。
***的总体参数是总体方案的设计变量，它们对方案有着决定性的影响。总体参数选择的依据是设计技术要求，为了正确选择参数首先必须清楚***主要参数与需用功率和飞行性能之间的关系、影响规律。***的总体参数包括：
***总重g、桨盘载荷p、功率载荷q、旋翼实度σ和桨尖速度ωr等，这些参数可以采用统计方法或参考文献[1]和[3]进行选择。在总体方案设计中还需确定一些结构参数或经验系数，可以参考文献[2]进行确定。
飞行性能包括无地效悬停升限、有地效悬停升限、使用升限、最大速度、最大爬升率、最大航程和航时等。飞行性能主要通过计算需用和可用功率关系获得，请参考文献[2]进行。
三、总体布局设计。
总体布局设计包括气动布局和总体布置，工作的具体任务是：进行总体构型设计和协调；布置和协调各主要部件的相对位置和尺寸；具体安排***内部的各种装载和设备；合理布置结构承力型式，布置和协调各主要结构承力件的相对位置及其尺寸；实现***的气动布局和重心定位要。
求。这五个方面不要孤立，要相互协调进行。
四、绘制全机三面图。
总体布局的最终结果是绘制出总体布置图、交点数据图、重量分布和重心定位图，并最后完成初期所确定的三面图，以及说明和确定***初步设计方案的各种技术文件，为全机详细设计提供依据。本课程设计只要求绘制出全机三面图和初步方案设计说明书。
绘制***三面图时应注意正确选择视图表达全机形状，一般选择侧视图、俯视图和正视图。要在各视图中标出必要的尺寸。
五、设计说明书包含下列内容。
1．给定的任务、要求和原始数据；2．设计方案论证；3．设计参数计算与确定；4．功率、性能计算及参数分析；5．全机布局；6．参考资料。
3设计指导。
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