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地震现场小型救援直升机模型的设计与研究

作　者: 苑恒轶
导　师: 祝佩兴；赵金玲
学　校: 吉林大学
专　业: 机械工程
关键词: 救援直升机 CAD/CAM PRO/E CAXA
分类号: V275.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 69次
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内容摘要

本文设计的救援直升机模型,对飞机的尾部进行了改装。其特点之一就是增加了电动绞车和吊钩。这样可以在地震后的现场中,在工程用车无法到达的地方搬运开巨石、水泥板等重物,也可以运送相应的巨大物体。其特点之二,就是飞机的驾驶舱可以伸出机身外部。这样有利于摄影师在机身外部对灾后现场进行拍照。还有利于救援人员向下面释放绳索,对下面的人员进行救助。这两个设计特点是我国当前救援直升机中所没有的。希望通过这个设计,启发相关的设计人员。设计出更多,更加实用的救援直升机。本文设计了救援直升机的模型,用木条做出了模型的实物,用PRO/E和CAXA在电脑上建立了相应的零件的设计模型,然后完成了相应的装配过程。还对其部分零件做了数控虚拟加工,生成加工轨迹,完成其后置处理。在后续设计中,还可以在飞机上安装相应的摄像头,或者相应的生命探测仪,使得救援更加有效。对制作的新型救援直升机结构模型,还可进一步开发应用于其他领域,如作为具有一定教育意义的救援直升机玩具组装模型的前期工作,在此基础上开发出启迪儿童智力的玩具组装模型产品。基本外形和结构可以和本设计相似,使得儿童在玩玩具的时候不但可以开发孩子们的想象力,还能增加一些面对自然灾害的防范知识,这也是本设计的意义之一。本文在救援直升机功能扩展方面进行了研究和探索,通过救援直升机的结构改进,使救援直升机集成了新的救援功能,扩展了救援直升机的应用范围,提高了救援效率。为了说明具有新的救援功能的直升机的结构,本文通过模型虚拟样机和缩小比例实物模型的制作,完成了直升机结构验证和演示。以下是在整个设计过程中所完成的工作：1.对救援直升机的国内外情况进行了了解,针对实际当中救援直升机救援过程中遇到的一些问题,对救援直升机的结构进行了改进设计,增设了吊臂和旋转操作仓等,扩展了救援直升机的功能,并完成了模型样机的制作。2.用PRO/E对救援直升机的外形进行了三维实体建模,和三维曲面建模。实现了救援机模型的参数化设计。3.对救援直升机的内部结构和零件进行了设计,尤其是其尾部吊臂、驾驶舱和旋翼的设计。并完成了相应的虚拟装配和演示动画。4.通过CAXA制造工程师对其部分零件进行了三维实体设计和三维曲面设计。设计完成之后,根据其结构特点,选择了不同的加工方式进行了数控虚拟加工,并生成了相应的程序和工艺图表。5.完成了飞机尾部吊臂绞车的电动控制部分设计,设计了相应的控制按钮和显示部分,使操作更加方便。完成了控制软件的设计。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 救援飞机的特点  10-11
  1.2 本设计课题在国内外的情况  11-12
  1.3 设计的目的和意义  12-14
  1.4 本文的主要工作内容  14-15
第2章设计总体方案  15-18
  2.1 设计要求  15
  2.2 救援直升机模型的设计内容  15-18
第3章救援直升机模型机械部分设计  18-32
  3.1 救援直升机模型旋翼系统设计  18-19
  3.2 救援直升机模型传动系统设计  19-21
  3.3 救援直升机模型机体设计  21-24
  3.4 救援直升机模型着陆装置和座舱设计  24-27
  3.5 救援直升机模型支撑脚设计  27-28
  3.6 救援直升机模型吊臂设计  28-32
第4章模型设计展示和部分零件的数控加工  32-45
  4.1 救援直升机舱门运动设计  32-33
  4.2 飞机底部支撑架运动设计  33-34
  4.3 飞机尾部伸缩设计  34-35
  4.4 手工飞机模型设计  35-36
  4.5 工件的数控虚拟加工  36-45
第5章飞机尾部电动绞车控制部分设计  45-52
  5.1 控制芯片的选择  45-46
  5.2 MCS-51单片机的晶振  46-47
  5.3 复位电路工作原理  47-48
  5.4 4x4键盘电路  48
  5.5 数码显示电路的设计  48-49
  5.6 伺服电机的选择  49
  5.7 步进电机  49-52
第6章飞机尾部电动绞车软件设计  52-67
  6.1 程序流程图  52-53
  6.2 具体程序设计  53-61
  6.3 单片机程序设计方法总结  61-62
  6.4 单片机程序设计的步骤  62-67
第7章结论  67-69
参考文献  69-73
致谢  73

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