轻型四旋翼机框架设计（碳纤维\u0026 3D打印组件）

这是一种由碳纤维杆和3D打印组件组成的四旋翼机框架设计，其目标是在不牺牲强度和耐久性的情况下实现轻量化。该框架目前的尺寸为5英寸螺旋桨和27毫米直径的电机，但可以很容易地进行修改，以适应更大的螺旋桨和不同的电机尺寸。可以在全局变量中修改这些维度和更多维度。该四旋翼机机架采用了多体零件设计方法，而不是上下文装配方法。修改零部件上的特征后，可以将每个实体重新保存到单个零件文件中，然后根据需要保存为STL。目前的框架设计重量比这种形状的任何标准可购买框架轻约50%。这个设计被称为V1，因为我将在某个时候制作一个改进的版本。主要设计考虑之一是最小化碳纤维杆上的弯曲应力和直接剪切应力。由于碳纤维的各向异性特性，纯拉伸和压缩是最理想的。V2版本将使用更少的碳纤维棒，具有易于拆卸的顶部，改进的螺旋桨间隙，电池屏蔽，以及可能的更多改进。V1框架设计使用5-240mm长、直径3mm的碳纤维棒，切割成更小的碎片，或同等长度。塑料部件中的插入孔在打印后都要缩小尺寸，然后可以用直径约3mm的钻头钻到合适的尺寸。最初，这些孔在打印后都被建模为压合，但打印和孔方向之间的差异太大，无法可行地做到这一点。因此，可以钻出孔，然后将杆粘入孔中。可以使用强力胶，但强力胶可能会导致聚碳酸酯等塑料脆化。每个电机支架外缘的槽口用于拉紧整个机架周围的绳子，以帮助将所有部件固定在一起。控制板安装点周围穿过底座的插槽是用来固定电池的尼龙搭扣带。框架顶部的中心孔用于安装摄像机。该孔可以是螺纹孔，也可以使用热固性嵌件。当以20%填充率用ABS打印时，所有3D打印部件的总重量约为29克