5kw直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要:</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是5KW直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是一種由風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，亦稱無齒輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)，主要包括葉片、輪轂、整流罩、偏航系統(tǒng)、塔架等幾個(gè)部分。其中偏航系統(tǒng)又包括電動(dòng)機(jī)、一級(jí)蝸桿減速箱、二級(jí)蝸桿減速裝置三個(gè)部分。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是葉片輪轂的連接、偏航系統(tǒng)、塔架組等幾個(gè)部分。</p>&

2、lt;p>　　主要設(shè)計(jì)過程分成下面幾個(gè)部分：參數(shù)的選擇、方案的制定、圖卡的編制、三維模型的建立、偏航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、輪轂的設(shè)計(jì)以及軸承、軸、鍵等零件的校核。</p><p>　　其中的重點(diǎn)與難點(diǎn)是偏航系統(tǒng)方案的選擇與設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵字：直驅(qū)式、發(fā)電機(jī)、輪轂、偏航系統(tǒng)</p><p><b>　　ABSTRACT</b><

3、/p><p>　　The subject of this graduation project is a 5KW direct drive wind turbine, direct drive wind turbines, is a directly driven by the wind generators, also known as gearless wind turbines, including blade

4、s, wheels, fairing, partialAir system, tower and other parts. The yaw system also includes a motor, a worm gear box, two worm deceleration device of three parts. The graduation project is several parts of the rotor hub c

5、onnection, yaw system, tower group.</p><p>　　The main design process is divided into the following sections: parameter selection, program development, the preparation of picture cards, and three-dimensional

6、model, the design of the yaw system, wheels and bearings, shafts, key parts of the check.</p><p>　　One of the important and difficult is the selection and design of the yaw system solutions.</p><p

7、>　　Keywords: direct drive generators, wheels, the yaw system</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1 選題的依據(jù)、課題的意義及國內(nèi)外基本研究情況</p><p>　　1.1.1選題的依據(jù)：</p><p>　　直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電

8、機(jī)（Direct-driven Wind Turbine Generators），是一種由風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，亦稱無齒輪風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)電機(jī)采用多極電機(jī)與葉輪直接連接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方式，發(fā)電機(jī)軸直接連接到葉輪軸上，轉(zhuǎn)子的隨風(fēng)速而改變，其交流電的頻率也隨之變化，進(jìn)過置于地面的大功率電力電子轉(zhuǎn)換器，將頻率不定的交流電整流為直流電，再逆變成與電網(wǎng)同頻的交流電輸出。國際先進(jìn)的無齒輪箱直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，用低速多極永磁發(fā)電機(jī)，并使用一臺(tái)全功率變頻器將頻

9、率變化的風(fēng)電送入電網(wǎng)。</p><p>　　直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)有以下幾個(gè)方面優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1.發(fā)電效率高：直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組沒有齒輪箱，減少了傳動(dòng)損耗，提高了發(fā)電效率，尤其是在低風(fēng)速環(huán)境下，效果更加顯著。 </p><p>　　2.可靠性高：齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)故障頻率較高的部件，直驅(qū)技術(shù)省去了齒輪箱及其附件，簡化了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)組的可靠性

10、。同時(shí)，機(jī)組在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)部件較少，可靠性更高。 </p><p>　　3.運(yùn)行及維護(hù)成本低：采用無齒輪直驅(qū)技術(shù)可減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)組零部件數(shù)量，避免齒輪箱油的定期更換，降低了運(yùn)行維護(hù)成本。 </p><p>　　4.電網(wǎng)接入性能優(yōu)異：直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低電壓穿越使得電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠在一定電壓跌落的范圍內(nèi)不間斷并網(wǎng)運(yùn)行，從而維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 </p&g

11、t;<p>　　1.1.2 課題的意義：</p><p>　　直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于沒有齒輪箱，零部件數(shù)量相對于傳統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)要少得多，其主要部件包括：葉輪葉片、輪轂、變漿系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)定子、偏航系統(tǒng)、</p><p>　　測風(fēng)系統(tǒng)、底板、塔架等。</p><p>　　齒輪箱是目前在兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中屬易過載和過早損壞率較高的部件，因此，沒有

12、齒輪箱的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，具備低風(fēng)速時(shí)高效率、低噪音、高壽命、減小機(jī)組體積、降低運(yùn)行維護(hù)成本等諸多優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組沒有齒輪箱，低速風(fēng)輪直接與發(fā)電機(jī)相連接，各種有害沖擊載荷也全部由發(fā)電機(jī)系統(tǒng)承受，對發(fā)電機(jī)要求很高。同時(shí)，為了提高發(fā)電效率，發(fā)電機(jī)的極數(shù)非常大，通常在100極左右，發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，體積龐大，需要進(jìn)行整機(jī)吊裝維護(hù)。</p><p>　　1.1

13、.3 國內(nèi)外基本研究情況</p><p>　　直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)始于20多年前，由于電氣技術(shù)和成本等原因，發(fā)展較慢。隨著近幾年技術(shù)的發(fā)展，其優(yōu)勢才逐漸凸現(xiàn)。德國、美國、丹麥都是在該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較為領(lǐng)先的國家，其中德國西門子公司開發(fā)的（直驅(qū)式）無齒輪同步發(fā)電機(jī)安裝在世界最大的挪威風(fēng)力發(fā)電場，最高效率達(dá)98%。 </p><p>　　1997年的風(fēng)機(jī)市場上出現(xiàn)了兼具無齒輪、變速變槳距等特征的風(fēng)

14、力發(fā)電機(jī),這些高產(chǎn)能、運(yùn)行維護(hù)成本低的先進(jìn)機(jī)型有E-33、E-48、E-70等型號(hào)，容量從330千瓦至2兆瓦，由德國ENERCONGmbH公司制造，它們的研制始于1992年。2000年，瑞典ABB公司成功研制了3兆瓦的巨型可變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中包括永磁式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的高壓風(fēng)力發(fā)電機(jī)Wind former，容量3兆瓦、高約70米、風(fēng)扇直徑約90米。2003年，在Okinawa電力公司開始運(yùn)行的MWT-S2000型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是日本三菱重工首

15、度完全自行制造的2兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)，采用小尺寸的變速無齒輪永磁同步電機(jī)，新型輕質(zhì)葉片。 </p><p>　　目前，國內(nèi)多家企業(yè)也開始進(jìn)軍直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，湘潭電機(jī)集團(tuán)與日本原弘產(chǎn)株式會(huì)社合資組建的湖南湘電風(fēng)能有限公司，2兆瓦直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電整機(jī)機(jī)組已試車成功；具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新疆金鳳科技股份公司、哈爾濱九州電氣公司也分別研制出1.5兆瓦直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 </p><p>　　國內(nèi)外

16、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢：</p><p>　　我國雖然是在20世紀(jì)70年代就開始研制大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，但直到在90年代國家“乘風(fēng)計(jì)劃”的支持下，風(fēng)力發(fā)電才真正從科研走向市場。在國家有關(guān)部委的支持下，額定功率為Zoowk、25OWK、300wk、600姍的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已研制成功，ZOOWkv～600wk的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造技術(shù)已基

17、本掌握，并開始研制兆級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。我國自主開發(fā)的20OWK～300wk級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的國產(chǎn)化率已超過9％，此外還開發(fā)了一批風(fēng)光、風(fēng)柴聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院研制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，于1997年4月通過了國家級(jí)技術(shù)成果鑒定，同年12月又完成了中試樣機(jī)的研制。由上海藍(lán)天公司主持研制的300wk風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，1998年初在南澳風(fēng)電場投入并網(wǎng)運(yùn)行，目前運(yùn)行情況良好。在6O0wk風(fēng)力機(jī)研制方面，由國家科委立項(xiàng)，新疆風(fēng)能公司、浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)

18、研究院等單位主持的大型風(fēng)力機(jī)國產(chǎn)化項(xiàng)目也邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。到2003年，我國已在11個(gè)省區(qū)建立了27個(gè)風(fēng)電場，東部沿海有豐富的風(fēng)能資源，距離電力負(fù)荷中心近，海上風(fēng)電場必將成為今后我國新興的能源基地。</p><p>　　雖然我國近幾年風(fēng)力發(fā)展很快，裝機(jī)量以每年20％以上的速度遞增，但是仍僅占全國電力總裝機(jī)的0.11％。相比國外，我國在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究上比較落后，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，工藝技術(shù)落后，一些原材料和產(chǎn)品國產(chǎn)

19、化程度低，重要原材料和零部件以及大容量的風(fēng)力發(fā)電裝置絕大多數(shù)依靠進(jìn)口。國內(nèi)自制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)多為異步發(fā)電機(jī)，不能做到變速恒頻發(fā)電，不能有效地利用各種風(fēng)況下的風(fēng)能?？傮w上，我國的風(fēng)力發(fā)電目前仍處于起步階段。</p><p>　　為更好地實(shí)施國家可持續(xù)發(fā)展和西部大開發(fā)戰(zhàn)略，國家計(jì)委、科技部、國家經(jīng)貿(mào)制定了新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“十五”規(guī)劃，其中包括國家的光明工程和863計(jì)劃——后續(xù)能源技術(shù)主題等國家科技發(fā)展項(xiàng)目。

20、我國風(fēng)力發(fā)電在國家的重視和政府的支持下，必將有廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　1.2.2 國外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢：</p><p>　　首先從裝機(jī)容量上來看近幾年世界風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展。到2001年，全球總裝機(jī)容量為25273MW，其中德國裝機(jī)容量為8000WM，名列首位，占世界風(fēng)電裝機(jī)容量的30％。美國裝機(jī)容量達(dá)4000WM,名列第二。西班牙為3300WM，名列第三。丹麥裝機(jī)容量2

21、650WM，英國650WM,中國為400WM，到2002年底，世界總裝機(jī)容量為32037WM，而歐洲占全世界的74.4％，據(jù)預(yù)測，在2001-2005的5年間，全世界新增風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的發(fā)電能力約為39010WM，預(yù)計(jì)2020年的世界風(fēng)力發(fā)電量將占全世界總發(fā)電量的10％。</p><p><b>　　本課題研究的內(nèi)容</b></p><p>　　本文以變速恒頻直驅(qū)式風(fēng)力

22、發(fā)電為控制對象，對由其構(gòu)成的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其相關(guān)的控制技術(shù)進(jìn)行研究，研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　　深入研究變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)；</p><p>　　針對變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，相應(yīng)提出同步風(fēng)力發(fā)電的控制策略；</p><p>　　設(shè)計(jì)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，用于測試控制策略的可行性；</p><p>　　完成主要控制部分的軟件設(shè)計(jì)

23、；</p><p>　　結(jié)合平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p><b>　　本課題研究方案</b></p><p>　　本文首先從傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開始分析，研究變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與其具有哪些不同以及具有的優(yōu)勢，然后談及同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制略、運(yùn)行原理和發(fā)電系統(tǒng)的組成。研究方案中好包括控制系統(tǒng)中硬件部分的組成和軟件部分的組成，

24、如何通過仿真模型實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這種控制方案的實(shí)施。</p><p>　　1.5 研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度</p><p>　　1.5.1 研究目標(biāo)。</p><p>　　1.5.2 主要特色</p><p>　　伴隨著風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和對風(fēng)能利用水平要求的不斷提高，風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)一直處在人們關(guān)注的焦點(diǎn)之下，是人們不斷研究和改進(jìn)的

25、對象。同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以其無齒輪箱、輸出有功功率和無功功率可調(diào)等優(yōu)勢曾經(jīng)博得過人們的青睞，但因其難以滿足恒速頻的控制要求一度退出風(fēng)電舞臺(tái)?，F(xiàn)在，電力電子技術(shù)的發(fā)展使得同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制變得更加簡單，變速恒頻技術(shù)的進(jìn)步給同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用提供了更廣闊的空間。</p><p>　　變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：可以實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能獲取，對永磁機(jī)組而言有較高的效率；有較高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍，可在-30％～+15％的轉(zhuǎn)

26、速范圍內(nèi)運(yùn)行，沒有齒輪箱，可靠性好；控制簡單，可靈活地調(diào)節(jié)有功和無功功率。</p><p>　　第二章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)的目的是分析或確定傳動(dòng)方案、選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、計(jì)算總傳動(dòng)比并合理分配傳動(dòng)比、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，為設(shè)計(jì)計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)零件和裝配圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)備條件。</p><p><b>　　分析或確定傳動(dòng)

27、方案</b></p><p>　　2.1.1 傳動(dòng)比的分配和傳動(dòng)方案</p><p>　　機(jī)器一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)和控制系統(tǒng)四部分組成。其中傳動(dòng)裝置至關(guān)重要，常用的傳動(dòng)裝置有：齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、蝸桿渦輪傳動(dòng)。其中鏈條傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)不均勻，有沖擊和周期性速度波動(dòng)，噪聲較大，不適用于高速傳動(dòng)和大傳動(dòng)比傳動(dòng)；帶傳動(dòng)雖然傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，但是由于帶傳動(dòng)多數(shù)

28、用于傳遞載荷，所以也不適用于偏航系統(tǒng)中；綜合各種傳動(dòng)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，并考慮到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)比很大，所以選擇蝸桿傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大，以蝸桿為主動(dòng)輪可以實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng)。在發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)中選擇蝸桿傳動(dòng)作為減速裝置，將能夠滿足減速要求。</p><p>　　傳動(dòng)比的確定對于機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)來說十分重要，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)i由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n1和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2確定，即1/n2.在多級(jí)傳動(dòng)中，

29、總傳動(dòng)等于各級(jí)傳動(dòng)之積。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速和最后蝸輪的轉(zhuǎn)速可得總的傳動(dòng)比等于1500/0.5=3000，分配傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)考慮以下原則：</p><p>　　應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)比均在薦用值的范圍內(nèi)，以符合各種傳動(dòng)形式的特點(diǎn)，并使結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p>　　應(yīng)使各傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)均勻合理。</p><p>　　應(yīng)使各傳動(dòng)件彼此不發(fā)生干涉碰撞。</p>&

30、lt;p>　　應(yīng)使各級(jí)大齒輪侵油深度合理（低速級(jí)大齒輪侵油稍深，高速級(jí)大齒輪能侵油），同時(shí)要求兩大齒輪的直徑相近。通常在展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器中，低速級(jí)中心距大于高速級(jí)中心距。</p><p>　　根據(jù)上述分配原則，下面給出分配傳動(dòng)比的方案：</p><p>　　對于高速級(jí)采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱傳動(dòng)，根據(jù)選定的額定功率和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　確定高速級(jí)傳動(dòng)比為5

31、0，查減速箱標(biāo)準(zhǔn)手冊，選用圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)，標(biāo)記為CW 63-50-I F JB/T7935-1999.</p><p>　　(2)低速級(jí)采用蝸桿傳動(dòng)，根據(jù)GB/T10085-1998的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）；蝸桿用45鋼，蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45～55HRC，蝸輪用鑄錫磷青銅ZcuSn10P1，金屬模鑄造；齒面按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p><b>

32、;　　a 蝸輪上轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　Z=1,估取效率=0.7，則=9.55=9.55N.mm=1400000N.mm</p><p>　　載荷系數(shù)=1，由表11-5選取=1.15，,=1.05</p><p>　　K==1.151.051.21</p><p>　　=160 ： 假設(shè)=0.35，從圖11

33、-18查得=2.9</p><p><b>　　查表11-7，得</b></p><p><b>　　=218M</b></p><p>　　amm =197.8258mm</p><p>　　取中心距a=200mm，因i=60，查表11-2，取模數(shù)m=5mm，=90mm，這時(shí)=0.45，查圖得，=

34、2.68，因?yàn)?，所以?jì)算結(jié)果滿足可用。</p><p>　　1. 蝸桿的主要參數(shù)；</p><p>　　軸向齒距=15.708mm，q=18mm，=，=100mm，=77.5mm，軸向齒距=7.854mm，</p><p>　　2. 蝸輪的主要參數(shù)；</p><p>　　蝸輪齒數(shù)=62，變位系數(shù)=0，m=5mm，</p>&l

35、t;p>　　驗(yàn)算傳動(dòng)比i==62，傳動(dòng)比誤差為=0.033=3.3，是在允許的誤差范圍內(nèi)。</p><p>　　=m=310mm，a==mm=200mm，</p><p>　　3.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　當(dāng)量齒數(shù)=62.09</p><p><b>　　根據(jù)</b></p><

36、p><b>　　螺旋角系數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算彎曲應(yīng)力</b></p><p>　　從表11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力=56MPa。</p><p><b>　　壽命系數(shù) </b></p><p><b&

37、gt;　　彎曲強(qiáng)度是滿足的。</b></p><p><b>　　4.驗(yàn)算效率</b></p><p>　　已知；與相對滑動(dòng)速度與相對滑動(dòng)速度相關(guān)。</p><p><b>　　=</b></p><p>　　從表11-18中用插值法查得</p><p>　　5.

38、精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定</p><p>　　考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T 10089-1988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為 GB/T 10089-1988。然后由有關(guān)手冊查得要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度。其中蝸輪的非工作表面粗糙度為12.5，工作表面粗糙度為6.3和3.2.行位公差則由其加工性和要求精度確定。</p><

39、p><b>　　繪制工作圖</b></p><p><b>　　如圖（1）所示</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　2.1.2 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)是由專門工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)工作機(jī)的工作特性、工作

40、環(huán)境和工作載荷等條件，選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、容量和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄中選出其具體型號(hào)和尺寸。</p><p>　?。?）.選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　電動(dòng)機(jī)分交流和直流兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因此無特殊要求時(shí)均采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，因此廣泛用于機(jī)械上。</p><p

41、>　　按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V。根據(jù)5KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速要求，選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min，功率為150W，至此，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率已完全確定。</p><p>　　1.3計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　?。?） 各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><

42、;p>　　減速箱輸入軸I軸 </p><p>　　減速箱輸出軸軸 </p><p>　　蝸桿軸III軸 =30r/min</p><p>　　渦輪軸IV軸 </p><p>　?。?）各軸的輸入功率</p><p>　　I軸

43、 </p><p>　　II軸 </p><p>　　III軸 </p><p>　　IV軸 </p><p>　　（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩</b><

44、;/p><p>　　所以I軸 =955N</p><p>　　II軸 </p><p>　　III軸 </p><p>　　IV軸 </p><p>　　將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表，以備查用。</p>

45、<p>　　第三章 風(fēng)電機(jī)組零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是由三根葉片、一個(gè)輪轂、一個(gè)整流罩、一個(gè)發(fā)電機(jī)、一個(gè)焊接件以及裝在焊接件上的制動(dòng)器、伺服電機(jī).還有偏航系統(tǒng)即減速箱和蝸輪蝸桿減速裝置、電器柜、驅(qū)動(dòng)偏航系統(tǒng)的三相異步電動(dòng)機(jī)、焊接件底端接在內(nèi)法蘭上，內(nèi)法蘭套上外法蘭，其中有推力球軸承用于承擔(dān)軸向載荷，深溝球軸承承擔(dān)徑向載荷，外法蘭安裝在塔架上。</p><p&

46、gt;<b>　　葉片的設(shè)計(jì)及其形狀</b></p><p>　　3.1.1 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉槳</p><p>　　直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用水平軸、三葉片、上風(fēng)向、變槳距調(diào)節(jié)、直接驅(qū)動(dòng)、永磁同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)方案，相對于傳統(tǒng)的異步電動(dòng)機(jī)組其優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　　由于傳動(dòng)系統(tǒng)部件的減少，提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性和可利用率；

47、</p><p>　　永磁發(fā)電技術(shù)及變速恒頻技術(shù)的采用提高了風(fēng)力機(jī)組的效率；</p><p>　　機(jī)械傳動(dòng)部件的減少降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的噪音；</p><p>　　可靠性的提高降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)成本；</p><p>　　機(jī)械傳動(dòng)部件的減少降低了機(jī)械損失，提高了整機(jī)效率；</p><p>　　利用變速恒頻技術(shù)

48、，可以進(jìn)行無功補(bǔ)償；</p><p>　　由于減少可部件數(shù)量，使整機(jī)的生產(chǎn)周期大大縮短。</p><p>　　3.1.2直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳特性敘述</p><p>　　直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為變槳距調(diào)節(jié)型風(fēng)機(jī)，葉片在運(yùn)行期間，它會(huì)在風(fēng)速變化的時(shí)候繞其徑向軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在整個(gè)風(fēng)速范圍內(nèi)可能具有幾乎最佳的槳距角和較低的切入風(fēng)速。在高風(fēng)速的情況下，改變槳距角以減少功角，從而

49、減小了在葉片上的氣動(dòng)力。這樣就保證了葉輪輸出功率不超過發(fā)電機(jī)的額定功率。</p><p>　　對于變槳距調(diào)節(jié)后對的功率特性的影響等等問題，這里我們對機(jī)組葉片上的氣動(dòng)性能進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步的了解變槳后，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組性能的影響。</p><p>　　葉片的結(jié)構(gòu)是高端的曲面造型結(jié)構(gòu)，葉片的掃掠面積應(yīng)盡量做大，這樣就能捕捉到最大的風(fēng)速，葉片在風(fēng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電

50、，葉片通過螺釘連接在發(fā)電機(jī)輪轂上，從而帶動(dòng)輪轂一起轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　3.2 輪轂的設(shè)計(jì)及其形狀</p><p>　　輪轂是發(fā)電機(jī)組頭艙的重要組成部分，輪轂是連接葉片的重要元件，輪轂是球形對稱元件，三根葉片呈120°安裝在輪轂上，輪轂也是連接發(fā)電機(jī)的中間過渡性元件，輪轂與發(fā)電機(jī)的連接是通過螺栓實(shí)現(xiàn)的。輪轂外面套有整流罩，以保護(hù)輪轂的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。輪轂是用45鋼加工出來的。&

51、lt;/p><p>　　輪轂的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下因素：</p><p>　　輪轂的大小應(yīng)考慮到葉片的根部直徑，5KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片根部直徑為120mm，考慮到輪轂安裝葉片的孔徑是在球體上截出一個(gè)平面而成，所以輪轂的直徑既要能夠保證葉片裝在里面有足夠的空間，又要保證輪轂的大小與風(fēng)機(jī)的整體尺寸相協(xié)調(diào)。所以經(jīng)過勾股定理的計(jì)算以及各方面的綜合考慮能夠得到輪轂的理想直徑為500mm，具體算法如下圖（2）&

52、lt;/p><p><b>　　（2）</b></p><p>　　3.3 整流罩的結(jié)構(gòu)及其形狀</p><p>　　整流罩是裝在輪轂上的零件，其主要作用是固定輪轂和葉片的相對位置，使其不能發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，整流罩通過葉片的圓弧曲面定位，整流罩的端面與發(fā)電機(jī)連接在一起，其連接是通過螺栓實(shí)現(xiàn)的，從而能夠?qū)L(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，進(jìn)而通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)

53、發(fā)電。</p><p>　　整流罩的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮一下內(nèi)容：</p><p>　　整流罩的大小應(yīng)保證輪轂?zāi)軌蝽樌b進(jìn)其中；</p><p>　　整流罩那上面的三個(gè)葉片孔，應(yīng)該與輪轂上的三個(gè)葉片孔有很好的同軸度要求；</p><p>　　整流罩的端面大小應(yīng)該與電動(dòng)機(jī)端面良好的接觸，并且大小適中，以便于螺栓連接；</p><p&

54、gt;　　整流罩的整體尺寸應(yīng)該圓滑過渡，外形應(yīng)該便于機(jī)加工。</p><p>　　綜合考慮到以上注意事項(xiàng)，整流罩的三維建?？梢砸暂嗇灥耐庑吻鏋闃?biāo)準(zhǔn)，然后按照整流罩的厚度，偏置曲線，就能得到整流罩的外形輪廓。發(fā)電機(jī)的輸入軸的直徑為100mm，輸出軸為150mm，輸入端面為300mm，輸出端面為400mm，所以整流罩的端面尺寸可以定為，整流罩上的三個(gè)葉片孔呈120°均布。具體形狀如下圖所示（2）：<

55、/p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　3.4 底板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其形狀（焊接件）</p><p>　　焊接件是連接風(fēng)電機(jī)頭和偏航系統(tǒng)的橋梁，焊接件的材料是鑄鐵，通過焊接而成，其主要作用是前端連接發(fā)電機(jī)，并且在其上裝有制動(dòng)器，以便發(fā)電機(jī)能夠隨時(shí)制動(dòng)，發(fā)電機(jī)正常發(fā)電的時(shí)候，制動(dòng)器不工作，只有在停止發(fā)電的時(shí)候踩制動(dòng)，制動(dòng)器的工作原

56、理是通過伺服電機(jī)帶動(dòng)制動(dòng)鉗工作，而制動(dòng)鉗則可以在伺服電機(jī)的作用下放開和壓緊，而發(fā)電機(jī)的輸出軸上裝有聯(lián)軸器，制動(dòng)鉗通過限制聯(lián)軸器的</p><p>　　回轉(zhuǎn)，從而控制發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。</p><p>　　焊接件上同樣裝有偏航系統(tǒng)，偏航系統(tǒng)是由三相異步電動(dòng)機(jī)和蝸桿減速箱以及二級(jí)蝸輪蝸桿減速裝置等主要零件構(gòu)成，三相異步電動(dòng)機(jī)是動(dòng)力裝置，它為偏航系統(tǒng)提供能源， 然后通過聯(lián)軸器將電機(jī)軸和減速

57、器的輸入軸聯(lián)接起來，從而帶動(dòng)減速器工作，實(shí)現(xiàn)一級(jí)減速，減速器的輸出軸與蝸桿相連，從而帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿與渦輪嚙合帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而渦輪軸即內(nèi)法蘭，通過法蘭的作用（具體工作情況詳見下章）帶動(dòng)底板轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)偏航，偏航的目的是為了使風(fēng)力發(fā)電機(jī)捕捉到最大風(fēng)速，對準(zhǔn)最大風(fēng)速，從而使得葉片以最大轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而以最大轉(zhuǎn)速帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，提高發(fā)電效率。</p><p>　　焊接件的前端與發(fā)電機(jī)相連，其尺寸是由發(fā)電機(jī)的端面尺寸決

58、定的，焊接件需要加加強(qiáng)筋，因?yàn)楹附蛹枰现L(fēng)力發(fā)電機(jī)前端的輪轂和整流罩，所以必須加強(qiáng)強(qiáng)度，焊接件的整體長度和寬度則由上面的零部件確定，根據(jù)偏航系統(tǒng)的整體尺寸確定焊接件的長度為800mm，寬度為560mm，而偏航系統(tǒng)的安裝則通過焊接在底板上的零件進(jìn)行固定。具體尺寸及其形狀詳見下圖（3）：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　3.5 法蘭組

59、件的設(shè)計(jì)及其形狀</p><p>　　法蘭（Flange）又叫法蘭盤或凸緣盤。法蘭是使底板與塔架相互連接的零件，連接于塔架上端。法蘭連接或法蘭接頭，是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結(jié)構(gòu)的可拆連接，用在設(shè)備上系指設(shè)備的進(jìn)出口法蘭。法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。法蘭分螺紋連接（絲扣連接）法蘭和焊接法蘭和卡夾法蘭。法蘭的材質(zhì)是WCB（碳鋼）、LCB（低溫碳鋼）、LC3（3.5%鎳鋼

60、）、WC5(1.25%鉻)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的法蘭是由內(nèi)法蘭和外法蘭組成，內(nèi)法蘭同樣也是蝸輪軸，通過鍵與蝸輪連接在一起，蝸輪的軸向定位則通過內(nèi)法蘭的軸肩來實(shí)現(xiàn)，上端用一個(gè)壓蓋壓住，防止齒輪發(fā)生竄動(dòng)，蝸桿兩端通過軸承支座來支撐，軸承支座里面裝有角接觸球軸承，承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷，軸承支座通過螺栓固定在底板上，從而實(shí)現(xiàn)蝸桿的定位，制動(dòng)器則安裝在底板的桁架上，電器柜也是通過螺栓實(shí)現(xiàn)定位，減速箱與電動(dòng)機(jī)的中心軸需要對齊，所以在電動(dòng)機(jī)的底端需要焊上支

61、座，以使兩軸正常連接，然后再通過聯(lián)軸器連接在一起，外法蘭與底板也是通過螺栓連接的，在內(nèi)法蘭上裝有推力球軸承，用于承擔(dān)軸向載荷，推力球軸承的軸向定位分別是內(nèi)法蘭和外法蘭，在外法蘭上裝有</p><p><b>　　（4）</b></p><p>　　由上圖得知，右端是安裝角接觸球軸承的，中間部分為蝸桿，左端對稱部分也是裝配軸承的，再通過鍵的連接，將其連接在蝸桿減速箱上。

62、</p><p>　　內(nèi)法蘭的三維模型如下圖所示（5）：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　由上圖我們可以看出，內(nèi)法蘭是連接蝸輪與塔架的中間過渡性元件，內(nèi)法蘭通過M16的螺栓與塔架連接在一起，上面則通過鍵與蝸輪相連，蝸輪的軸向則通過軸肩進(jìn)行定位，在內(nèi)法蘭的外端套有推力球軸承，推力球軸承通過外法蘭固定在內(nèi)法蘭上，綜合

63、來說，就是通過內(nèi)外法蘭的配合來實(shí)現(xiàn)深溝球軸承和推力球軸承的定位。而為難了節(jié)省材料，可以將內(nèi)法蘭做成空心的，外法蘭則是連接底板和內(nèi)法蘭的重要零件，外法蘭通過M12的螺栓與底板相連，下端按在內(nèi)法蘭的底盤上，外法蘭的三維模型如下圖所示（6）:</p><p><b>　　（6）</b></p><p>　　3.6 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總裝件的設(shè)計(jì)</p><p

64、>　　通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各零部件的設(shè)計(jì)，我們已經(jīng)得到了總裝圖的總體情況，綜上所述可以知道風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是由葉片、輪轂、整流罩、發(fā)電機(jī)、焊接件、偏航系統(tǒng)、塔架等零部件組成。通過各零部件的裝配，可以得到總裝圖的三維模型如下圖所示（7）：</p><p><b>　　（7）</b></p><p>　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體設(shè)計(jì)，是基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率以及經(jīng)濟(jì)性和可行性的基

65、礎(chǔ)上完成的。具體零件校核詳見第三章。</p><p>　　第四章 零件的校核</p><p><b>　　4.1 軸的校核</b></p><p><b>　　蝸桿軸的校核</b></p><p>　　初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。根據(jù)表15-3，取于是得</p

66、><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑如下圖所示，</p><p>　　為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查表14-3，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取=1.3，則 ：</p><p>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003或手冊，選

67、用HL4型彈性聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為45000N.mm。半聯(lián)軸器的孔徑，故取=35mm，半聯(lián)軸器長度L=80mm。</p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擬定軸上零件的裝配方案，裝配方案在前面已經(jīng)分析，兩端用軸承支座支撐，中間用蝸桿軸，左端連接聯(lián)軸器，并且接在蝸桿減速箱上。</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　為了滿足半聯(lián)軸器

68、的軸向定位要求，I-II軸段需制出一軸肩，故取II-III段的直徑，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=42mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取=80mm。</p><p>　?。?）初步選擇滾動(dòng)軸承。因?yàn)檩S承同時(shí)承受軸向載荷和徑向載荷，故選用角接觸球軸承。參照工作要求選取滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑d=40mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選

69、取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度的單列角接觸球軸承7004AC，其尺寸為d，故=40mm，而=28mm。</p><p>　　右端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位。由手冊上查得7004AC型軸承的定位高度h=5mm，因此，取</p><p>　　軸向零件的周向定位，齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按有表查得平面截面b，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的配合有良好的對中性，故選擇齒輪

70、輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為16，半聯(lián)軸器與軸的配合為.滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6.</p><p>　　確定軸上的圓角和倒角尺寸，參考表15-2，取軸端倒角為2，各軸肩的圓角半徑見圖15-26.</p><p>　　求軸上的載荷，軸的受力示意圖如下圖所示：</p><p><b>　

71、??； </b></p><p>　　求解得; </p><p>　　所以N=731.4N</p><p><b>　　N=2688.2N</b></p><p>　　T=406449N.mm</p><p>　　軸的彎矩，扭矩及彎扭合成圖如

72、下所示：</p><p>　　按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。進(jìn)行校核時(shí)，通常只要校核軸上承受彎矩和扭矩最大的工作截面，即危險(xiǎn)截面，根據(jù)上面的數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取</p><p>　　前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得故安全。</p><p>　　精確校核軸的疲勞強(qiáng)度。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，有鍵槽的地方應(yīng)力

73、集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，受載最大的地方應(yīng)力集中最嚴(yán)重。另外軸的直徑也對強(qiáng)度的影響有很大的作用。</p><p>　　中間截面的抗彎截面系數(shù) W=0.1</p><p>　　抗扭截面系數(shù) 從各個(gè)截面系數(shù)都能夠得知中間截面是最危險(xiǎn)截面，通過計(jì)算可知，中間截面的安全系數(shù),故可知其安全。</p><p>　　4.2 軸承的校核</p>&l

74、t;p>　　如前所述，選取的軸承為角接觸球軸承。其示意圖如下圖所示：</p><p><b>　　軸承的受力計(jì)算</b></p><p><b>　　求軸承的計(jì)算軸向力</b></p><p>　　對于7000AC型軸承，按表13-7，軸承的派生軸向力其中，e為表13-5中的判斷系數(shù)，其值由，因此可估算</p&

75、gt;<p>　　軸承1被壓緊，軸承2被放松，所以：</p><p><b>　　求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p>　　因?yàn)?所以由表13-5分別進(jìn)行查表或插值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為</p><p>　　軸承1 </p><p><b>　　所以 </b

76、></p><p><b>　　基本額定動(dòng)載荷</b></p><p>　　所以選取一對7308AC軸承，滿足要求。</p><p><b>　　4.3 鍵的校核</b></p><p>　　鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件，通常用來實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向

77、滑動(dòng)的導(dǎo)向。鍵的連接的主要類型有：平鍵連接、半圓鍵連接、鍥鍵連接和切向鍵連接。在此裝置中選取雙圓頭平鍵連接。由于蝸輪軸的直徑為90mm，查表11-27得鍵的尺寸為b考慮到此軸段的長度為108mm，所以選取鍵的長度為90mm。鍵連接在選出鍵的類型和尺寸后，還應(yīng)該進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。對于采用常見的材料組合和按標(biāo)準(zhǔn)選取尺寸的普通平鍵連接（靜連接），其主要失效形式是工作面被壓潰。假設(shè)載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為</p

78、><p>　　其中T-----傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　k----鍵與輪轂槽的接觸高度，k=0.5h，此處h為鍵的高度，mm；</p><p>　　l----鍵的工作長度，mm，圓頭平鍵l=L-b，這里L(fēng)為鍵的公稱長度。</p><p>　　d----軸的直徑，mm</p><p>　　-----鍵、軸、輪轂三者中最

79、弱材料的許用應(yīng)力，MPa。</p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用應(yīng)力=100~120MPa,取其平均值， =110MPa。鍵的工作長度l=L-b=90-25=65mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=7mm。由上式可得</p><p>　　=110MPa，可見連接的擠壓強(qiáng)度足夠。</p><p>　　鍵的標(biāo)記為：鍵25 GB/T10

80、96-2003（一般A型鍵可不標(biāo)出“A”，對于B型或C型鍵，需將“鍵”標(biāo)為“鍵B”或“鍵C”）。</p><p><b>　　第五章 心得體會(huì)</b></p><p>　　緊張而又辛苦的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，當(dāng)我們快要完成老師下達(dá)給我們的任務(wù)時(shí)，我仿佛經(jīng)歷一次翻山越嶺，登上了高山之巔，頓時(shí)心曠神怡，眼前豁然開朗。當(dāng)拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)課題時(shí)，心情確實(shí)有點(diǎn)沉重，有點(diǎn)不知所措，但是當(dāng)

81、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行到接近尾聲的時(shí)候，心里又有點(diǎn)不舍，很是懷念這段難忘的時(shí)間，下面是這段時(shí)間內(nèi)，我的一些心得和體會(huì)。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前的一個(gè)必不可少的過程。“千里之行始于足下”，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地地邁開這一步，就是為了明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。<

82、;/p><p>　　說實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真的是有點(diǎn)累。然而，當(dāng)我著手清理自己的設(shè)計(jì)資料，分析數(shù)據(jù)，用UG畫出實(shí)物零件，然后再用Auto cad畫二維圖，仔細(xì)回味這段日子的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我們的倦意頓消，雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，是我人生中的一點(diǎn)小小勝利，然而它令我感受到自己成熟了許多，令我有一種“春眠方覺曉”的感悟。我們清楚的意識(shí)到，做畢業(yè)設(shè)計(jì)不是一件容易的事，但給我們更多的是收獲。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)

83、我們深刻的體會(huì)到：做設(shè)計(jì)是苦力活但要細(xì)心；實(shí)踐動(dòng)手做比空想強(qiáng)；合作精神是強(qiáng)大的；老師是很好的資源，要向他挖掘。</p><p>　　人們說：美好景色在頂峰，人克服困難換來成功的喜悅才是最幸福的事。畢業(yè)設(shè)計(jì)做完了，畫上一個(gè)完美的句號(hào)，也嘗到成功的味道，但慢慢的人生還需繼續(xù)努力。面對日趨激勵(lì)的就業(yè)形勢，我們相信只要學(xué)好知識(shí)技術(shù)，以一種刻苦勤勞的精神對待工作，我們定會(huì)活出不平凡的人生。以上是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)心得，略表心情。

84、</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　.《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)及加工工藝》/任清晨主編?！本簷C(jī)械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　.《機(jī)械制造工藝學(xué)》/王先逵主編?！本簷C(jī)械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　.《機(jī)械設(shè)計(jì)》/濮良貴、紀(jì)名剛主編。——北京：高等教育出版社

85、，2006</p><p>　　.《機(jī)械原理》/孫桓、陳作模、葛文杰主編——高等教育出版社，2006</p><p>　　.《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)》/芮曉明主編——機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》/成大先主編----機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　.《現(xiàn)代工程圖學(xué)》/周良德主編----湖南科學(xué)技術(shù)出版社</p>

86、;<p>　　.《互換性與技術(shù)測量》/廖念釗主編----中國計(jì)量出版社</p><p>　　.《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》/宋寶玉主編----高等教育出版社</p><p>　　.《減速器選用手冊》/周明衡主編----化學(xué)工業(yè)出版社</p><p><b>　　附錄： </b></p><p>　　DESIG

87、N AND DEVELOPMENT OF A 1/3 SCALE VERTICAL AXIS WIND TURBINE FOR ELECTRICAL POWERG</p><p>　　The Peng day express Strasser Craig Wen Peng</p><p>　　Gansu Province Department of Science and

88、 Technology Computing Center</p><p>　　China Gansu Province, Lanzhou City, 730 030</p><p>　　E-mail: pts22@yahoo.cn</p><p>　　University of Southern Queensland</p><p>　　To

89、owoomba, Queensland 4350, Australia</p><p>　　E-mail: wen@usq.edu.au</p><p>　　Abstract：This research describes the electrical power generation in Malaysia by the measurement of wind velocity acti

90、ng on the wind turbine technology. The primary purpose of the measurement over the 1/3 scated prototype verical axis wind turbine for the wind velocity is to predict the performance of full scaled H-type vertical axis wi

91、nd turbine.The electtrical power producted by the wind turbine is influnced by its two major part,wind power and belt power transmission system in the study both w</p><p>　　Keywords： Belt power transmission

92、system; Reynolds number; wind power; wind turbine</p><p>　　Introduction</p><p>　　BOSTON--The Museum of Science in Boston shared data Tuesday for an experiment it's conducting on small wind t

93、urbines. Five turbines have been operating on the museum's roof for the past several months, three of which you can see here.</p><p>　　The bottom line on the return on investment is that this location do

94、es not have enough wind to make the turbines economical, according to the museum. However, the wind turbines are gathering data for a wind lab and an educational exhibit in the museum. And wind professionals from the are

95、a, and even around the country, are interested in the museum's experience with the different technologies and permitting processes.</p><p>　　The small wind lab at the Museum of Science quickly discovered

96、 that the wind resource on the roofs of the museum buildings was moderate, and not sufficient to deliver a compelling return on investment. As an educational endeavor, though, the project is still providing information,

97、including data on the performance of the five different turbine types.</p><p>　　This Skystream small-wind turbine from Southwest Windpower, one of the more popular products, has been shown to perform as adve

98、rtised, according to the staff of the small-wind lab. This turbine was the closest to being plug and play, the staff said.</p><p>　　Here's a closer look at the Windspire vertical axis turbine from Windsp

99、ire Energy, with the Leonard Zakim Bunker Hill Bridge in the background. The product first came out last year, and the manufacturer was willing to donate one of its first turbines to the museum's experiment.</p>

100、;<p>　　The turbine, made of aluminum air foils, is actually designed in three sections, which reduces stress on the structure when there's a significant difference in wind speeds between the top and the bottom

101、 of the turbine. Though it spins even in slow winds, it doesn't start generating electricity until wind reaches 8.5 miles per hour.</p><p>　　The size of this turbine from Proven Energy in Scotland made i

102、t a challenging installation job, which required structural engineers and the metal footing you see here. A solid foundation is required for safety reasons, but also because the turbine is placed above a domed Imax theat

103、er. The Museum of Science wanted to ensure the turbine didn't cause vibrations or noise, which it hasn't. The building on the left is the Boston Garden.</p><p>　　This view of the back of the Museum o

104、f Science shows a bank of fanlike small wind turbines from Aerovironment on the roof. These turbines, which are also installed at Boston's Logan airport, didn't perform as well as they should have, according to t

105、he museum, and had technical problems, including a broken fin.</p><p>　　This view shows the complex nature of the Museum of Science project, where there are eight different buildings on top of a dam at the m

106、outh of the Charles River. Permitting was challenging, as the site is half in Cambridge and half in Boston and the landlord is the state's parks agency.</p><p>　　This a closer view of the Aerovironment t

107、urbines and their placement on the building. The idea is to have banks of these turbines on the roof edge of buildings, where they can capture the energy of gusty wind that comes up the sides of buildings. The wind insta

108、llers did a study of the "pressure waves" from gusty wind but said they have been disappointed with the results of these turbines.</p><p>　　This Swift turbine, which has a ring around the fans to c

109、ut noise and vibration, has not come anywhere near to operating according to the manufacturer's power curve, or expected power at different speeds, according to the Museum of Science's wind lab. But the wind lab