【導(dǎo)讀】燃料逐耗竭，其價格必日益上。因此，能已起人再其能否成未主要可靠能源之一。風(fēng)能利用已有數(shù)千年的歷史，在蒸汽機發(fā)明以前，風(fēng)帆和風(fēng)車是人類生產(chǎn)和生活的重要動力裝置埃及被認為可能是最先利用風(fēng)能的國家，約在幾千年以前，他們就開始用風(fēng)帆來幫助行船。波斯和中國也很早開始利用風(fēng)能，主要使用垂直軸風(fēng)車。我國是最早使用風(fēng)帆船和風(fēng)車的國家之一，至少在3000年前的商代就出現(xiàn)了帆船，到唐代風(fēng)帆船已廣泛用于江河航運。有效利用風(fēng)能資源，減少對不可再生資源的消耗，降低對環(huán)境的污染。傳統(tǒng)火力發(fā)電燃燒化石燃料而排放大量的二氧化碳及其它污染物質(zhì)，破壞環(huán)境并造成全球暖化，嚴重影響生態(tài)系統(tǒng)病危及人類健康；核能發(fā)電雖不像火力發(fā)電般排放許多污染物質(zhì)，但溫排水可能影響海洋生態(tài)，而且目前尚無法完善處理半衰期長達數(shù)千、數(shù)萬年的高放射性核廢料，使其部分環(huán)境造成影響。

　　

【正文】 (344)=++=翻轉(zhuǎn)力矩 M=L== (345)式中 L──槳葉中心到第一個軸承座中心的距離2）在軸向力F的作用下，各螺栓所受的工作拉力為 == (346)3）在翻轉(zhuǎn)力矩的作用下，前面兩螺栓受加載作用，而后面兩螺栓受到減載作用，故前面兩個螺栓受力較大，所受的載荷為 (347)根據(jù)以上分析可見前面的螺栓所受的軸向工作拉力為 (348)4)在橫向力R的作用下，底板鏈接接合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)底板接合面不滑移條件，并考慮軸向力F∑對預(yù)緊力的影響，則各螺栓所需要的預(yù)緊力為 (349)查得聯(lián)結(jié)接合面間的摩擦系數(shù)f=，查得=，取可靠性系數(shù)=則各螺栓所需要的預(yù)緊力為 (350)=5）螺栓所受的總拉力QN (351) 確定螺栓直徑，查得， S=螺栓的許用應(yīng)力 (352)螺栓危險剖面的直徑為 (353)由于該螺栓承受軸向力和徑向力，所以按GB19681，選用M12的螺栓，d=12mm 回轉(zhuǎn)托盤設(shè)計計算　危險軸頸初定1）為回轉(zhuǎn)托盤， 由于回轉(zhuǎn)托盤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)托盤會產(chǎn)生正向彎矩，發(fā)電機對回轉(zhuǎn)托盤產(chǎn)生負向彎矩圖310回轉(zhuǎn)體受力簡圖Fig 310rotational force schematic=1025mm， =， ；＝350mm， ＝300kg， ；＝200mm， ＝150kg， ；＝425mm， ＝300kg， ；＝； (354) (355)＝ (356)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311回轉(zhuǎn)體裝配圖Fig311 rotating assembly回轉(zhuǎn)體由：1）回轉(zhuǎn)軸底盤、2）加強鈑金、3）回轉(zhuǎn)軸軸承軸肩、4）回轉(zhuǎn)軸推力軸承軸段、5）回轉(zhuǎn)軸危險軸段、6）滑動軸承注油口、7）回轉(zhuǎn)軸軸向定位段、8）安裝滑環(huán)軸段、9）軸向定位螺母、10）軸向定位擋板、11）回轉(zhuǎn)體上聯(lián)接板、12）銅套、13）無縫鋼管14）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。 增速器的選擇 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)要求本設(shè)計采用NGW型行星齒輪減速器。 增速器的使用范圍和特點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)。主要特點：1）體積小、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。2）傳動效率高。 3）適應(yīng)性強，傳動功率范圍大。4）運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。使用壽命達10年以上。 增速器的選擇 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NGW51型行星齒輪減速器，其主要參數(shù)為表33 減速器主要參數(shù) The main parameter of retarder公稱傳動比I轉(zhuǎn)速主動軸允許輸入功率重量m47501192104 其他零部件　剎車裝置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41剎車裝置裝配圖Fig 41 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。 滑環(huán)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。 托架托架是放置輪盤、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。5 結(jié)論我國有豐富的風(fēng)力資源，在沿海和新疆、內(nèi)蒙古、黑龍江、甘肅等內(nèi)陸地區(qū)，有大量的風(fēng)資源可開發(fā)利用。國家發(fā)改委和國家科委共同制定的“1996—2010年中國新能源和可再生能源發(fā)展綱要”及“新能源可再生能源優(yōu)先發(fā)展項目”也體現(xiàn)出風(fēng)力發(fā)電是我國可再生能源的發(fā)展方向，它可改善我國能源工業(yè)面臨的經(jīng)濟增長和環(huán)境保護的雙重壓力。該設(shè)計中的槳葉復(fù)位裝置、回轉(zhuǎn)體是設(shè)計過程中最困難的，其中，槳葉復(fù)位裝置首先要考慮不同的受風(fēng)情況槳葉轉(zhuǎn)動角度、轉(zhuǎn)矩，另外當(dāng)槳葉受風(fēng)轉(zhuǎn)角變化時為了不讓轉(zhuǎn)動過程中的輪盤產(chǎn)生過大震動我采用了同步限制其轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)這樣當(dāng)瞬時風(fēng)速時間很短時單個槳葉不會調(diào)節(jié)，只有當(dāng)六個槳葉都承受了過載轉(zhuǎn)矩時才能將復(fù)位彈簧推起這就能夠起到同步調(diào)速?；剞D(zhuǎn)體也是一個關(guān)鍵裝置，由于風(fēng)向的不定性導(dǎo)致這個裝置必須要能夠隨時可靠的轉(zhuǎn)動。其內(nèi)部除了要有推力軸承外還有一個可以加固回轉(zhuǎn)體抗彎強度的滑動軸承。除此之外還有很多微妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計。但是，本系統(tǒng)還存在很多不足之處：一是由于試驗設(shè)備有限，槳葉在不同風(fēng)速情況下轉(zhuǎn)動效率的不同導(dǎo)致本設(shè)計的很多參數(shù)只能做為理想狀態(tài)；二是對選型設(shè)備的相關(guān)參數(shù)掌握不足，導(dǎo)致有些尺寸值都選擇過大有些浪費材料，不過為了安全為主這些浪費還是有必要的；另一方面，由于時間問題對塔架方面和一些自動化保護裝置以及電能的逆變電部分還未探討，這些都需要進一步研究和進一步實踐來解決。不過，本設(shè)計總體上已達到有關(guān)單位的要求，在設(shè)計中始終本著在保證實現(xiàn)機械的基本功能的前提下，做到結(jié)構(gòu)簡單，造價便宜。本設(shè)計在同型號風(fēng)力機中價格屬于中下等級，但性能屬于中上等級設(shè)備。日后在條件允許的情況下還有更完善的改進想法希望能夠?qū)崿F(xiàn)！致謝　　本設(shè)計在導(dǎo)師王慧教授的悉心指導(dǎo)和嚴格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計和調(diào)試，無不凝聚著王慧導(dǎo)師的心血和汗水，在四年的本科學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意。本設(shè)計的完成凝聚了本學(xué)院王老師的辛勤汗水，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，在此向王老師表示由衷的謝意。在論文的完成過程當(dāng)中，同時得到了王革、胡曉寒、包麗的熱情幫助，一并表示深深地感謝! 參考文獻[1] 吳治堅新能源和可在生能源的利用[M] 北京：機械工業(yè)出版社，[2] 王承煦，張源風(fēng)力發(fā)電北京：中國電力出版社，2002，8[3] 王承煦風(fēng)力發(fā)電實用技術(shù)[M] 北京：金盾出版社，1995[4] 徐灝機械設(shè)計手冊（1）[M] 第2版北京：機械工業(yè)出版社．2000[5] 唐大放馮曉寧楊現(xiàn)卿主編機械設(shè)計工程學(xué)[Ⅱ] 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，[6] 徐灝機械設(shè)計手冊（3）[M] 第2版北京：機械工業(yè)出版社．2000[7] 余俊等機械設(shè)計（第2版）北京：高等教育出版社，1986[8] 羅輝實用產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)濟分析—產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)濟學(xué)北京：機械工業(yè)出版社，1994[9] Costa,R,and Sobet,2003. 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