小型无人机载转台的结构设计与分析

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1、学号：S15030288小型无人机载转台的结构设计与分析硕士学位论文小型无人机载转台的结构设计与分析孙金焕研究生姓名：孙金焕学科、专业：机械工程二○一八年三月分类号：TH12密级：可公开UDC:编号：小型无人机载转台的结构设计与分析DESIGNANDANALYSISOFSTRUCTUREOFAIRBORNETURNTABLEFORSMALLUAV学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：机械工程（080200）研究方向：现代机械设计理论与方法申请学位级别：硕士指导教师：薛珊副教授研究生：孙金焕论文起止时间：2016.10—2018

2、.03长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《小型无人机载转台的结构设计与分析》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文

3、数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日摘要小型无人机作为重要的侦查、跟踪设备，需要有较好的隐蔽性，缩小其体积与质量可提高其隐蔽性，而如何使其上搭载的设备也小型化成为难题。针对无人机搭载转台的小型化问题，本文设计了一种球形转台，它以压电驱动代替了电磁电机驱动，极大增强了转台抗干扰能力，并采用并联结构设计，实现了转台绕横轴、纵轴的旋转。

4、运用Pro/E软件进行了球形转台的建模；对压电驱动模块的驱动轨迹方程进行了计算，并运用Comsol软件对其进行了仿真，结果表明仿真与理论计算相符；运用Adams软件分析了球形转台的运动，结果表明转台满足功能要求；运用ANSYS软件对球形转台的关键受力部位进行了静、动力学分析，结果表明其满足强度和刚度的设计要求；对压电驱动足的改进设计进行了实验验证，结果表明压电驱动足在改进后所能提供的接触正压力较改进前有所提高，符合预期。关键词：球形转台结构设计压电驱动有限元分析IABSTRACTAstheimportantdetectionandtrackingequi

5、pments,smallUAVs(Unmannedaerialvehicles)needtohavegoodconcealment.Reducingitssizeandweightcanmakeithavebetterconcealment.HowtominiaturizetheequipmentonUAVsbecomesaproblem.InviewoftheminiaturizationofturntableequippedonUAVs,akindofsphericalturntableisdesignedinthispaper.Thepiezoel

6、ectricactuatorisusedinsteadoftheelectromagneticmotor,whichgreatlyenhancestheanti-interferenceabilityoftheturntable.Aparalleldrivingstructureisdesignedtorealizetherotationoftheturntableonthehorizontalaxisandthelongitudinalaxis.Thedigitalmodelingofthesphericalturntablewasperformedb

7、yusingPro/Esoftware;thedrivingtrajectoryequationsofthepiezoelectricdrivingmodulearecalculated,anditissimulatedbyusingComsolMutiphysicssoftware,thesimulationresultsareinaccordancewiththetheoreticalcalculations;themovementofthesphericalturntableisanalyzedbyusingAdamssoftware,theres

8、ultsshowthatthefunctionalrequirementsoft