【正文】 圖 314 圓臺塔架示意圖 由于圓臺式結(jié)構(gòu)突出、外形美觀，所以此風力發(fā)電機采用的是圓臺式塔架。 塔架的材料 在風力發(fā)電機組中常用材料為 Q3455c， Q345D。此風力發(fā)電機塔架材料用的是 Q345D 該材料具有韌性高、低溫性能較好的優(yōu)點，具有一定的耐腐蝕性。由于風力發(fā)電機組安裝在荒野、高山、海島，承受日曬雨淋，甚至沙塵和鹽霧的腐蝕。 所以其表面防銹處理十分重要。通常表面采用熱鋅，噴鋅或噴漆處理。一般表面防銹處理要達到 20 年以上的壽命。 沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 19 第 4 章 基于 SolidWorks 的風機主傳動系統(tǒng)三維建模方法 輪轂的建模 方法 在 SolidWorks 里對輪轂進行三維建模的方法： 首先在零件圖里進行草圖繪制，選擇前視基準面繪制草圖，如圖 41 所示。 圖 41 輪轂草圖 然后退出草圖，選擇工具攔上的旋轉(zhuǎn)凸臺， 以前視基準面為基準距離為840mm 建立一個基準面，在此基準面畫草圖圓 直徑為 1950mm，退出草圖并對其拉伸厚度為 230mm 的凸 臺，在以凸臺為基準面繪制草圖 直徑為 1696mm 的圓，退出草圖對其拉伸切除， 對凸臺底邊作圓角，并在凸臺上繪制 直徑為 1720mm 和1696mm 圓的草圖，拉伸出高度為 10mm 的凸臺，在以上一個凸臺為基準，在工具攔上選擇異型孔導向繪制 M30 的螺紋孔，并對其圓周陣列 。 在以圖 41 的軸線為基準軸對上述特征進行圓周陣列， 對各邊作圓角，并對旋轉(zhuǎn)所得到實體的大孔上面為基準，作 M16 的螺紋孔，進行陣列得到圖 42。 沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 20 圖 42 輪轂 以上就是用 SolidWorks對輪轂三維建模的步驟，圖 42 就是風力發(fā)電機輪轂三維建模模型 。 增速箱的建模 方法 上箱體的三維建模方法 在零件圖里以前視基準面繪制 直徑為 1510mm 的 圓，拉伸厚度為 210mm 的凸臺，在以凸臺為基準面繪制草圖， 退出草圖，拉伸深度為 689mm 的凸臺，并以半圓凸臺底面為基準面，繪制草圖，退出草圖，選擇工具攔上的旋轉(zhuǎn)凸臺 .在以長方形凸臺上面為基準面繪制寬度為 的長方形草圖，選擇工具攔上的拉伸切除，然后在以半圓凸臺的內(nèi)面為基準面繪制高為 145mm，寬為 的長方形草圖，選擇工具攔上的拉伸凸臺。 以凸臺前面為基準面繪制草圖，然后選擇工具攔 上的拉伸切除，深度為 86mm。對新生成的圖形進行 45mm 的倒 角 。沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 21 在以長方形凸臺上面為基準面繪制草圖，退出草圖，選擇工具攔上的拉伸切除，深度為 375mm。在以 141mm 為高，以 66為寬拉伸出凸臺。 以凸臺前面為基準面繪制草圖，選擇拉伸切除 。 并以長方形凸 臺上面為基準面繪制草圖，特征選擇成型到下面拉伸凸臺。 在凸臺另一面以上面為基準面繪制草圖，選擇工具攔上的拉伸切除，深度為 460mm。 對拉伸出的凸臺進行切除直徑為 50mm 的圓孔，并對邊作 60mm 的圓角 ,以半圓凸臺為基準面做草圖直徑為 50mm 的圓孔，拉伸切除并陣列切除 特征。在以凸臺前面為基準繪制草圖，退出草圖，作深度為 126mm 的拉伸切除， 在以前面為基準面繪制草圖，退出草圖拉伸高度為 8mm 的凸臺。 以前面為基準面，距離為 360mm 為基準建立一個基準面，在此基準面上繪制草圖，如圖 43 所示。 圖 43 上箱體內(nèi)部建模 退出草圖，做對稱拉伸切除，寬度為 430mm， 在切除的模型里面為基準面，繪制直徑為 225mm 和 310mm 的圓草圖，并對其拉伸切除，深度分別為 85mm 和110mm，在以切除的面為基準繪制 205mm 和 280mm 的圓的草圖，分拉伸切除深度為 15mm。以前視基準 面繪制草圖，退出草圖，選擇工具攔上的旋轉(zhuǎn)切除，得到圖 44。 沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 22 圖 44 上箱體 以上就是用 SolidWorks 對風機齒輪箱上箱體的建模方法 。 行星架的三維建模方法 首先在零件圖進行草圖設計，繪制草圖，如圖 45所示 。 圖 45 行星架草圖 沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 23 退出草圖，選擇工具攔上的旋轉(zhuǎn)凸臺 。 對 其各邊做圓角，并以前面為基準面繪制草圖，對其拉伸切除， 在以前視基準面為基準繪制草圖，退出草圖， 選擇工具攔上的拉伸切除， 在以切除的實體面為基準面繪制草圖，拉伸高度為 5mm 的凸臺，在以此凸臺為基準面繪制直徑為 160mm 的草圖，選擇工具攔上的拉伸切除，特征為完全貫穿，對上述特征以中線為基準線做圓周陣列。 以里面為基準面繪制直徑為 120mm 的草圖，退出草圖作拉伸切除，深度為 62mm，同樣以里面為基準面繪制直徑為 220mm 的草圖圓，退出草圖作拉伸切除，深度為 25mm，在此切除實體面上做 M16 的羅紋孔，并陣列，如圖46 所示。 圖 46 行星架 以上就是用 SolidWorks 對風機齒輪箱的行星架的三維建模方法 。 高速軸的三維建模方法 首先在零件圖里以前視基準面繪制草圖，退出草圖在工具攔里選擇拉伸凸臺，高度為 140mm，以圓柱一端面為基準面繪制齒形草圖，在繪制螺旋線，退出草圖并對其放樣，對齒面做倒角，并以中心線為基準軸對放樣和圓角沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 24 特征進行陣列，得到下圖 47。 圖 47 齒輪軸斜齒輪 以其一端面為基準面繪制直徑為 160mm 的圓，病對其拉伸，長度為 27mm，在以此端面為基準繪制直徑為 140mm 的草圖圓，對其拉伸，長度為 182mm，在此拉伸出實體為基準面繪制直徑為 130mm 的草圖圓，拉伸長度為 92mm，如下圖所示 。 在以另一端面為基準面繪制直徑為 160 的草圖圓，并對其拉伸，長度為 278mm，在以此實體端面為基準面 繪制草圖直徑為 140mm 的圓，對其拉伸長度為 85mm，并對此端面做 3mm 的倒角，如下圖 48所示。 沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 25 圖 48 增速箱高速軸 以上就是用 SolidWorks 對風機齒輪箱高速軸的三維建模方法。 沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 26 結(jié) 論 在指導教師 和 沈陽工業(yè)大學 風能研究所老師 的悉心指導下，經(jīng)過了四個多月的反復改進，我終于完成了“基于 SolidWorks的兆瓦級風機傳動系統(tǒng)三維建模設計”的工作。 通過這次設計，使我達到了理論與實際相結(jié)合的目的。在這一次畢業(yè)設計過程中，利用了 SolidWorks、 AutoCAD 軟 件 ,基本達到了可單獨熟練操作的標準。 這次設計 用 SolidWokrs 對風力發(fā)電機的輪轂、主軸、主軸承座、齒輪箱、塔架和機艙底盤做了三維建模設計，對主傳動系統(tǒng)的布置形式及其部件的作用及選用作了詳細的介紹和分析， 并 把所設計的部件進行了組裝， 實現(xiàn)了傳動模擬，使人們更直觀的了解了風機傳動系統(tǒng)的構(gòu)造及工作原理。 畢業(yè)設計是我們在校期間的最重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。 在老師的悉心指導下，綜合運用所學專業(yè)知識來完成一次專業(yè)性，綜合性代表性，涵概知識范圍廣的大型工程設計。對我們來說，是一次實實在在的考核，更是挑戰(zhàn)。通過這次設計培 養(yǎng)了我們運用知識的能力，理論聯(lián)系實際的能力和解決實際問題的能力，并進一步鞏固了所學專業(yè)知識，擴大了知識面，提高了我們參與實際工作的能力和信心。同時，也看到了我們知識匱乏的一面。 沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 27 參考文獻 [1] 施鵬飛．世紀風力發(fā)電前景．國家電力公司水電水利規(guī)劃設計總院 [2] 王維．風力發(fā)電增長迅速 德國名列第一．國際在線， 2021 [3] 荷祚麻，王亦博 .風力發(fā)電：我國能源和電力可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實選擇 .學習時報 [4] 張正敏 .21世紀風力發(fā)電經(jīng)濟激勵政策，北京：中國環(huán)境科學出版社， 2021 [5] 肖勁松，姜桐 .偏航時風力機組魯棒控制器的設計 .太陽能學報， 1997， 18（ 3）： 337～345 [6] 霍福鵬，劉紅 .提高水平軸風力機葉片型升力的實驗研究 .工程熱物理學報， 2021， 24（ 2）： 220～ 223 [7] 程永卓，李宇紅等 .震蕩擾流提高風力機翼型氣動性能的研究 .太陽能學報， 2021， 24（ 1）： 94～ 98 [8] 李本立，安玉華 .風力機氣動彈性穩(wěn)定性的研究 .太陽能學報， 1996， 17（ 4）： 314～ 320 [9] 李本立，安玉華 .風機塔架俯仰與槳葉揮舞的耦合運動 .太陽能學報， 1997， 18（ 1）：65～ 67 [10] 朱孝錄，鄂中凱 .齒輪承載能力分析 .北京：高等教育出版社， 1992 [11] Anderson, . and More, ., Optimal filtering. Prentice Hall, New York, USA,1979 [12] , vector machines for system identification. Proceedings of UKCC international conference on control,1998,1:688～ 692 [13] Amal ,Mona ,Fadia logic control based maximum power tracking of wind energy Energy,2021，（ 23） :234～ 245 [14] , control of a class of wind energy conversion systems. IEEE EC,（ 14） :1597～ 1604 [15] Steinbuch,M., Dynamic Modeling and robust control of a wind energy conversion system. thesis, University of Delft, Holland, 1989 沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計論文 28 致 謝 在設計過程中，得到了指導教師段振云老師的大力支持和幫助， 解決了設計中的難題，能順利完成這次設計是和段振云老師悉心的指導分不開的。在此，本人對段振云老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！ 課題的進行過成中還得到了沈陽工業(yè)大學風能研究所邢作霞老師的幫助，為我們提供了大量相關(guān)的參考資料，同時還得到了研究所楊樹人老師的指導，使我受益非淺，在此表示真心的謝意。