【文章內(nèi)容簡介】 100mm 式中 d──主軸軸頸，mm；P──風(fēng)輪機輸入功率，kw；n──風(fēng)輪機額定轉(zhuǎn)速，r/min；A——主軸參數(shù)，查表得A=110。主軸所受轉(zhuǎn)矩如下式T＝ （32）2）主軸鍵的選擇　 主軸鍵的擠壓應(yīng)力校核如下式： ??； （33）；t=10mm， k=h/2=16/2=8mm，L=50mm，d=100mm； 所以該鍵合理。 （34）式中 ——許用擠壓應(yīng)力，；k ——鍵與輪轂槽（或軸槽）的接觸高度，mm，k=h/2；h ——鍵高，mm；l ──鍵的工作長度，mm，A型：l=Lb，B型：l=L，C型：l=Lb/2，b ——鍵寬，mm。　軸段設(shè)計與校核主軸從左至右裝配的零部件分別為：1）彈簧擋板調(diào)節(jié)螺母2）彈簧上擋板3）壓縮彈簧4）彈簧下?lián)醢?）圓盤定位螺母6）帶輪轂圓盤7）支撐軸承座。圖31 主軸裝配圖Figure 31 Spindle assembly 圓盤作用在主軸上的力由下式計算得出 （35） （36）式中 V ── 圓盤體積，；── 圓盤質(zhì)量，kg；F ── 圓盤自重施加在主軸上的力，N；槳葉軸、槳葉作用在主軸上的力 （37）式中 ——六片槳葉、槳葉軸與圓盤整體自重，kg；──六片槳葉、槳葉軸與圓盤整體自重作用在主軸上的力，N；圓盤、槳葉、槳葉軸整體對主軸的彎矩強度校核如下：M=h==110400 （38） （39） 所以 選取d=100mm主軸軸頸校核強度滿足要求。式中 V── 圓盤體積，；B── 圓盤厚度， m；r ── 圓盤半徑， m；── 圓盤質(zhì)量， kg；──槳葉軸質(zhì)量，kg；── 槳葉質(zhì)量，kg；圖 32 主軸 The spindle4 風(fēng)力發(fā)電機的增速器和電動機的選取 主軸與增速器之間的聯(lián)軸器 聯(lián)軸器的特點 由于風(fēng)力液動機在工作時，主軸會產(chǎn)生偏移，因此采用彈性連軸器。 彈性柱銷聯(lián)軸器制造容易，耐久性好，安裝維護方便，傳遞轉(zhuǎn)矩大。為防止脫銷，柱銷兩端用螺栓固定了擋板。適用于軸向位移大，正、反轉(zhuǎn)或啟動頻繁傳動，因此選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的型號及主要參數(shù) 主軸末端軸頸為100mm，選擇HL7型彈性柱銷聯(lián)軸器，其主要參數(shù)為表41 聯(lián)軸器參數(shù) Table of the parameter of coupling公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速（鋼）質(zhì)量轉(zhuǎn)動慣量6300224058 風(fēng)力發(fā)電機增速器的選擇 由于槳葉輪的轉(zhuǎn)速較小，因此需要借助增速器來帶動電動機，增速器的原理與減速器相同，只是將其的輸出與輸入調(diào)換，根據(jù)設(shè)計要求和具體需要本設(shè)計采用NGW型行星齒輪減速器。 使用范圍和特點 1）適用范圍 NGW型行星齒輪減速器主要用于冶金、礦山、起重運輸?shù)葯C械設(shè)備減速。其工作條件為：工作環(huán)境溫度為；高速軸最高轉(zhuǎn)速不超過1500；齒輪圓周速度不超過10；可正反兩方向運轉(zhuǎn)。2）主要特點、重量輕。相同條件下，比普通漸開線圓柱齒輪的重量輕1/2以上，1/2到1/3。，傳動功率范圍大。 ，噪聲小。使用壽命達10年以上。 型號的選擇根據(jù)主軸軸頸、選用的聯(lián)軸器、傳動比及輸入功率等選取NGW62型行星齒輪減速器，其主要參數(shù)為 表42 減速器主要參數(shù) The main parameter of retarded公稱傳動比i轉(zhuǎn)速主動軸允許輸入功率重量m1875027291 發(fā)電機的選取 選擇發(fā)電機應(yīng)綜合考慮的問題（1）根據(jù)機械的 負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對發(fā)電機的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇發(fā)電機的類型。（2）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動頻繁程度的要求，考慮發(fā)電機的溫升限制、過載能力和啟動轉(zhuǎn)矩，選擇發(fā)電機的功率，并確定冷卻通風(fēng)方式、所選電動機的功率應(yīng)留有余量。（3）根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護方式，選擇發(fā)電的結(jié)構(gòu)形式。（4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)對功率因數(shù)的要求，確定發(fā)電的電壓等級和類型。（5）根據(jù)生產(chǎn)進行的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及進行減速機構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇發(fā)電機的額定功率。 型號選擇根據(jù)實際需要，以及選擇電動機應(yīng)綜合考慮的問題，選擇Y系列三相異步發(fā)電機。其主要性能及機構(gòu)特點：效率高，性能好，噪聲低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便等。5　風(fēng)力發(fā)電機的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)計算　初步估計回轉(zhuǎn)體危險軸頸的大小1）為回轉(zhuǎn)體， 由于回轉(zhuǎn)體位于整體裝置的重心偏后200mm處，所以槳葉、槳葉軸、圓盤、增速器和托架對回轉(zhuǎn)體會產(chǎn)生正向彎矩，發(fā)電機對回轉(zhuǎn)體產(chǎn)生負(fù)向彎矩。圖51回轉(zhuǎn)體受力簡圖Figure 51 rotational force schematic=900mm； =；＝350mm； ＝300kg； ＝200mm； ＝150kg； ＝425mm； ＝200kg； ＝； （51） （52）＝， （53）本設(shè)計中d取135mm所以完全符合強度要求。式中 ──六片槳葉、槳葉軸與圓盤整體自重到回轉(zhuǎn)體中心線的距離，mm；──增速箱重心到回轉(zhuǎn)體中心線的距離， mm；──托架重心到回轉(zhuǎn)體中心線的距離， mm；──發(fā)電機重心到回轉(zhuǎn)體中心線的距離， mm；──六片槳葉、槳葉軸與圓盤整體自重， kg；──增速箱重量， kg；──托架重量， kg；──發(fā)電機重量， kg；──圓盤背面受風(fēng)施加給回轉(zhuǎn)體的彎矩， N；──合成彎矩， ；圖52回轉(zhuǎn)體裝配圖Figure52 rotating assembly 結(jié)構(gòu)設(shè)計回轉(zhuǎn)體由：回轉(zhuǎn)軸底盤、加強鈑金、回轉(zhuǎn)軸軸承軸肩、回轉(zhuǎn)軸推力軸承軸段、回轉(zhuǎn)軸危險軸段、滑動軸承注油口、回轉(zhuǎn)軸軸向定位段、安裝滑環(huán)軸段、軸向定位螺母、軸向定位擋板、回轉(zhuǎn)體上聯(lián)接板、銅套、無縫鋼管、推力軸承等部分組成。其中回轉(zhuǎn)軸的左右擺動問題通過滑動軸承來解決它能很好的解決由于頂部重心偏向前而引起對軸的彎矩，加強了回轉(zhuǎn)軸的抗彎強度。回轉(zhuǎn)軸擋板可以在安裝過程中防止回轉(zhuǎn)軸脫落下滑，回轉(zhuǎn)軸中心鉆出的通孔此處為發(fā)電機輸電線路。因回轉(zhuǎn)軸固定在塔架上當(dāng)風(fēng)向改變對風(fēng)時套筒上方連接的所有部件隨著套筒一起轉(zhuǎn)動銅套與套筒為過盈配合，銅套與回轉(zhuǎn)軸之間用潤滑油潤滑所以輸電線路不會纏到一起。6風(fēng)力發(fā)電機的其他元件的設(shè)計　剎車裝置的設(shè)計由于機械維修以及意外情況的發(fā)生需要對風(fēng)輪機進行剎車，所我們在增速器高速軸側(cè)加裝一輪轂并在輪轂外安置剎車裝置通過拉拽鋼絲繩帶動剎車帶使風(fēng)輪轉(zhuǎn)速降低直至停止。剎車帶的復(fù)位由彈簧套筒內(nèi)的彈簧來保證停止剎車后剎車皮與輪轂不在接觸。圖61剎車裝置裝配圖Figure 61 brake assembly剎車機構(gòu)常用于安全系統(tǒng)，用在靜止或正常運行時，剎車裝置一般有三種剎車方式：1）、電磁剎車（電動式）；2）、機械剎車；3）、混合式剎車。形式不同，必須有很高的可靠性，使風(fēng)輪快速回到靜止位置。本設(shè)計中的剎車裝置主要由：1）彈簧筒聯(lián)接頭、2）彈簧筒聯(lián)接板、3）彈簧筒、4）復(fù)位彈簧、5）彈簧套筒蓋等零件組成。風(fēng)輪機在工作中由于風(fēng)向的隨機性導(dǎo)致其會發(fā)生轉(zhuǎn)動此時由于發(fā)電機的輸出電能要通過電線電纜傳輸?shù)降孛鏋榱朔乐癸L(fēng)輪機機頭部在轉(zhuǎn)動過程中把電線電纜與內(nèi)部裝置纏在一起，就需要滑環(huán)。滑環(huán)是在一絕緣圓筒外壁鑲嵌三到四個圓環(huán)并相應(yīng)放置電刷電刷的另一端連接發(fā)電機的輸出電線電纜，在絕緣圓筒內(nèi)引線一直通到地面的變電所?！⊥屑艿幕窘Y(jié)構(gòu)托架是放置輪盤、主軸、增速器、發(fā)電機以及回轉(zhuǎn)體、滑環(huán)和剎車裝置等附件的。它分兩層上層為支撐輪盤、主軸、增速器、剎車裝置和發(fā)電機。下托板與回轉(zhuǎn)體上端面聯(lián)接，中間放置滑環(huán)和滑輪組件?；喗M件是把剎車裝置的鋼絲繩纏繞在滑輪上改變其方向令鋼絲繩與托板不能接觸。 7 結(jié)論我國雖然是利用風(fēng)力進行發(fā)電的最早的國家之一，但在其應(yīng)用技術(shù)以及應(yīng)用范圍上的發(fā)展卻不容樂觀。從現(xiàn)在開始，大力開展風(fēng)力發(fā)電事業(yè)，我國未來的風(fēng)力發(fā)電的前景是很有希望的，雖然國外的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已比較成熟，但我們應(yīng)大力開展自主研發(fā)。本文根據(jù)我國現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電的基本理論，對風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪，主軸，，槳葉軸，圓盤及其上面的其他元件。通過對風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使它基本實現(xiàn)了風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。，但設(shè)計過程中也會因為考慮的不全面而使功率損失掉一部分，這些還需要進一步進行研究。在槳葉軸的設(shè)計中，考慮了多種因素及極限風(fēng)速對其的影響，因此槳葉軸的設(shè)計浪費可能較大，對主軸以及回轉(zhuǎn)體會產(chǎn)生的一定的影響，在今后的實際設(shè)計應(yīng)用中應(yīng)加以注意和考慮。在槳葉的設(shè)計中，由于無法完成對空氣動力學(xué)的研究，以及生產(chǎn)的困難，槳葉整體結(jié)構(gòu)設(shè)計較為簡單，在條件允許的情況下，應(yīng)對槳葉進行虛擬仿真設(shè)計，進行實際風(fēng)動實驗，以考慮其夾角，以及與圓盤輪轂夾角等問題。剎車裝置的設(shè)計考慮結(jié)構(gòu)簡單起見，未進行自動化設(shè)計，在實際生產(chǎn)中，考慮人工因素，應(yīng)設(shè)計成可通過電力自動剎車。致謝緊張而又有序的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了。回想論文寫作的日日夜夜，心中充滿了無限的感激之情。在這一個學(xué)期的設(shè)計過程中，王慧老師對我的設(shè)計提供了非常大的幫助，在這里深深的感謝您！從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計和調(diào)試，無不凝聚著王老師的心血和汗水。而且對我設(shè)計中的錯誤進行細心的指出和修改，耐心的為我講解工作原理，在百忙之中修改我的設(shè)計初稿，在這里再次的感謝您！本設(shè)計的完成也凝聚了學(xué)長魏亮的辛勤汗水，是他無私的幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向魏亮學(xué)長表示由衷的謝意。在論文的完成過程當(dāng)中，同時得到了同學(xué)們的熱情幫助，一并表示深深地感謝!參考文獻 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本文介紹的降階動態(tài)固定風(fēng)力發(fā)電機模型適合暫態(tài)穩(wěn)定模擬. 該模型是使用一個模型還原技術(shù)所構(gòu)建的高階有限元模型. 然后， 用等價方式表明如何將幾個風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)力合并成一個 單降階模型. 用模擬個案來說明一些獨特性能的動力系統(tǒng)，含風(fēng)力發(fā)電機. 所以說，本文著重于介紹水平軸風(fēng)力渦輪機用異步電機直接連到電網(wǎng)作為 系統(tǒng)的發(fā)電機. 用參數(shù)計