毕业论文-某型无人机散热系统设计.doc

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1、.目录第1章绪论21.1引言21.1.1无人机简介21.1.2本文所述无人机的特点31.2散热系统概述41.2.1基本概念41.2.2水冷散热器概述41.3本文研究的意义和主要内容61.3.1本文研究的意义61.3.2本文主要研究的内容6第2章总体设计方案的对比选择92.1冷却方式的选择92.1.1冷却方式简介92.1.2两种冷却方式的优缺点对比92.2冷却系统的的布局92.3风扇驱动方式的选择与设计102.3.1概述102.3.2三种驱动方案的优缺点对比102.3.3具体传动方式的设计11第3章基本参数的设定及推导15

2、3.1设计任务给定的参数153.2参数推导153.2.1散热量Q153.2.2水循环流量qv,w16..3.2.3冷却空气的体积流量qv，a173.3参数总结17第4章主要零部件的设计184.1散热器的设计184.1.1概述184.1.2散热器发展趋势194.1.3散热器的结构形式、参数与材料设计194.2冷却水泵的设计254.2.1冷却水泵概述254.2.2离心式水泵的结构特点254.2.3水泵的性能参数264.3冷却风扇的设计284.3.1概述284.3.2冷却风扇的结构形式及特点294.3.3风扇材料314.3.4

3、风扇的外形结构设计314.3.5风扇的风量、静压、转速及其匹配334.3.6冷却风扇的校核344.3.7风扇的安装条件384.4风扇传动部分的简要设计及说明394.4.1V带的选择394.4.2V带轮的设计404.4.3风扇轴的最小轴径计算414.4.4传动圆锥销的校核41第5章总结与展望435.1本文工作总结435.2研究展望43....摘要无人机技术是反应国家科学技术实力的高新技术，其整机系统复杂、涉及的学科专业极广、技术含量很高。无人机所搭载的发航空发动机，可以说是整个系统的心脏，而优良的散热系统是保证发动机的正常

4、工作的先决条件。当前无人机的使用环境和用途，给无人机在安全性、可靠性和使用效率等方面提出了更高的要求。当然，作为无人机的主要组成部分，散热系统也应该朝着这几个方面的高要求来发展。于是本课题就致力于为某型无人直升机设计一套性能优良的散热系统。本文主要完成了以下几个方面的工作：1.把散热系统中的散热风扇和散热水箱在前人已经设计出的散热系统的基础上进行重新布局，把它们从次载荷舱换到主载荷舱，让无人机有效的空间得到最大程度的利用。2.通过设计计算，设计出了满足散热要求的散热水箱、散热水泵和散热风扇等散热系统中的重要的零部件。3.

5、给散热系统中的散热风扇设计了一套机械驱动的传动系统，利用带传动和十字万向节传动的原理实现了风扇传动中遇到的提速和不平行轴之间的传动问题。..第1章绪论1.1引言“无人机”自上世纪三十年代问世以来，便因为在军用作战方面表现出来的优秀性能受到各方广泛关柱。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力比较强等各种优点，因此备受世界各国军队的青睐，进入21世纪以后，世界各主要军事国家包括我国在内都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。同时因其自身性能特点和当今各项相关技术的发展，其在农林科技和气象探

6、测等民用领域展现出了巨大的潜力，可以说无人机技术是反映国家航空科技水平的一项重要指标。下面就无人驾驶飞机进行概述。1.1.1无人机简介“无人机”是无人驾驶飞机的简称，是利用无线电遥控设备和自带的程序控制装置操纵的不载人飞机，与载人机相比其有结构简单、尺寸小、重量轻、造价低等特点，机上虽然不设驾驶舱，但装备有自动驾驶仪、程序控制等设备，地面、舰艇或母机遥控站上的人员通过雷达等设备，对其进行定位、跟踪、遥控、测量和信息传输。其中有些机型可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞，有些用弹射系统弹射升空，有些也可由母机带到空中投放飞行

7、。回收时，有些机型可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，有些通过着陆平台着陆。目前从事无人机生产和研究的国家有包括美国、俄罗斯、英国、以色列和南非等30多个国家，当然我国目前也在紧锣密鼓的进行研究。现代无人机的种类繁多，广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等领域。无人机按续航时间和航程的长短可分为以下四大类型：1）长航时无人机，例如中国的翔龙无人机（如图1-1）2）中程无人机，例如英国的不死鸟无人机（如图1-2）3）短程无人机，例如以色列的先锋无人机（如图1-3）4）近程无人机，例如中国的天翼1无人机（如图1

8、-4）图1-1翔龙无人机（中国）图1-2不死鸟无人机（英国）..图1-3先锋无人机（以色列）图1-4天翼1无人机（中国）这些形形色色的无人机的诞生主要是为了实现以下几种功能：1）靶机作用，无人机最初设计研发就是为了实现这个用途，用于空中战斗武器和地面防空的试验与训练。2）侦察监视，这也是无人机的早期用途之一，用于深入