小型风力发电机总体结构的设计最终版 ㊣ 精品文档 值得下载

正比，转速与风速次方成正比。

因此，风速变化将引起出力和转速的变化。

风轮迎风装置有三种方法尾舵法舵轮法和偏心法。

风向变化时，机身上受三个扭力矩作用，机头转动的摩擦力矩，斜向风作用于主轴上的扭力矩，尾舵轮扭力矩。

与机头质量支持轴承有关，决定于风斜角距离，尾舵力矩由下式近似计算式中尾舵升力阻力合力系数由实验曲线查得尾舵面积风轮的圆周速率风速损失系数约尾舵距离，。

机头转动条件河南理工大学万方科技学院本科毕业论文尾舵面积式中尾舵轮扭力矩机头转动的摩擦力矩斜向风作用于主轴上的扭力矩按上式设计的尾舵面积就可以保证风轮机桨叶永远对准风向。

舵轮法是用自动测风装置测定风向，按风向偏差信号控制同步电动机转动风轮，此方法也可保证风轮机桨叶永远对准风向。

在本设计中把尾舵取消增加桨叶轴与圆盘角度到角这样可以加大与斜向风的接触面积增大斜向风对主轴的转矩当斜向风的转矩为零时风轮机桨叶对准风向。

风轮桨叶的结构设计帆翼式风叶，帆翼式是英国发展的种立轴帆翼式风力机，结构简单性能较高。

帆翼的形状如下图所示。

由于其制造简单，成本低，性能好，所以适于推广使用。

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文图帆翼式河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第四章行星齿轮加速器设计计算设计要求设计寿命年，单班，年天，中等传动，传动逆转，齿轮对称布置，不允许点蚀，无严重过载，闭式传动。

齿轮精度，齿轮材料，碳氮共渗处理，硬度为以上。

轴材料或。

齿圈材料，氮化处理，硬度为以上。

选加速器类型小型风力发电机是安装在楼顶或屋顶上的，所以尽量选择体积小重量轻性能稳定的设备。

在选择行星齿轮时，我选择型星形齿轮加速器，因为这个型号的齿轮传动效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递功率范围大，轴向尺寸小，可用于各种工作条件的特点。

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文型行星齿轮加速器确定行星轮数和齿数在行星齿轮加速器中选择行星轮数通过查表法确定了齿轮的齿数机械手册总传动比太阳轮齿数内齿轮齿数行星轮齿数压力角的选择我们国家和许多国家都把齿轮的标准压力角规定为，因此，本输入轴输出轴河南理工大学万方科技学院本科毕业论文次设计的变速箱采用压力角，以提高加工刀具的通用性。

齿宽系数的选择对于硬齿面齿轮的齿宽系数应小于软齿面的齿宽系数。

般情况下，硬齿面值齿轮可取。

齿宽系数小，般可取，常取。

模数选择齿轮的模数是决定齿轮大小和几何参数的主要参数，它直接影响齿轮的抗弯曲疲劳强度。

设计变速箱选取模数的大小，主要与下列因素有关齿轮上受力的大小，作用力大，模数也大。

与材料加工质量热处理质量好坏有关。

对于模数的确定，可以根据同类变速箱的统计，参考选择。

下列为行星传动变速箱模数统计表通过以上比较，我确定本次设计变速箱的模数为。

预设啮合角太阳轮与行星轮之间的传动计算计算未变位时的中心距河南理工大学万方科技学院本科毕业论文初算中心距变动系数，计算中心距并取圆整值实际中心距变动系数计算啮合角，计算总变位系数校核介于及之间，有利于接触强度及抗弯强度，所以可用分配变位系数行星轮与内齿轮之间的传动计算计算未变位时的中心距河南理工大学万方科技学院本科毕业论文计算中心距变动系数计算啮合角，计算总变位系数分配变位系数行星排各零件转速及扭矩的计算因效率对强度校核的扭矩影响比较小，因而在下面的扭矩计算中不考虑效率的影响。

对行星排各零件的扭矩进行计算。

因通过太阳轮输出扭矩，风力发电机发电时发电机的转矩为，故反方向计算，故太阳轮为输入扭矩风力发电机正常工作时的转速为太阳轮转速河南理工大学万方科技学院本科毕业论开时间就是从切断激磁电流开始到牙完全脱开嵌合，传递力矩消失所经历的时间，此时电流也按指数曲线衰减。

离合器的计算转矩式中离合器传递的理论转矩，它包括工作转矩和起动的惯性转矩工作情况系数所以河南理工大学万方科技学院本科毕业论文离合器的外径离合器牙间的压紧力式中牙形角，摩擦角，牙的平均直径衔铁摩擦面的摩擦系数衔铁导向孔直径弹簧推力，线圈槽高度式中线圈槽高度比，传热系数，填充系数，电阻系数，磁轭底部厚度河南理工大学万方科技学院本科毕业论文衔铁厚度般取余量河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第六章结束语本课题设计的小型立式垂直轴风力发电机是种新型结构形式的风力发电机。

本论文对其结构原理进行分析研究，并且对行星齿轮加速器进行了结构设计，得到了如下的结论机构简单反应灵敏安全系数高重量轻容易拆卸，并且成本低。

本课题设计的小型风力发电机适用性好，可以在楼房平房顶使用。

弥补了由风力资源城市风力发电的空缺。

本论文在理论方面计算了实际应用的可行性可靠性，为该类型风力发电机的设计和商品生产提供了理论依据。

但是，在机械部件方面没有模型，没有进行实践验证，所以这个设计还存在很大的不足之处。

希望以后做出机械模型，进行测量计算从而逐步完善该型风力发电机。

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文致谢本论文是在导师韩晓明副教授的亲切关怀和精心指导下完成的。

在接受韩老师指导的近半年的时间里，他那渊博的知识，缜密的逻辑，活跃的思维，敏锐的洞察力，严谨的治学态度以及民主的作风给我留下了深刻的印象，为我开阔了视野，丰富了学识，并将受益终身。

至此论文完成之际，对韩老师曾经给予的学术上的指导，生活上的关心和帮助致以最诚挚的谢意，感谢同学和朋友们的大力支持和帮助，最后，衷心感谢机械系全体老师的辛勤培养和教诲，河南理工大学万方科技学院本科毕业论文参考文献世界能源理事会新的可再生能源未来发展指南北京海洋出版社，中国国家科委欧盟能源总司中国欧洲联盟能源合作大会文集，中华人民共和国国家发展计划委员会基础产业发展司编中国新能源与可再生能源白皮书中国计划出版社，国家经贸委可再生能源发电及热利用研究项目组中国可再生能源技术评价中国环境科学出版社，胡蛟抨取之不尽的风力发电生态经济，黄素逸能源科学导论中国电力出版社，国家经贸委可再生能源发展经济激励政策研究组中国可再生经济激励政策研究中国环境科学出版社，张焕芬喜文华先进国家的风力发电现状及其前景甘肃科学学报，江文政府的支持推动新能源快速发展能源政策研究，张广盛风能的利用青海科技，郭继高风能发电小型风能发电及其发电机微特机，，，姚兴佳，依雪峰风力发电在跨世纪能源结构中的地位节能，中国能源情报网主编中国新能源的开发与利用能源出版社河南理工大学万方科技学院本科毕业论文胡成春，刘鹤守，张国成著新能源利用重庆能源出版社，陈宗器风力发电综述与我国的开发设想电机与控制学报，倪受元风力发电机的讲座第讲风力机的类型与结构太阳能，日牛山泉，三野正洋著小型风车手册汪淑贞译机械工社，呼和浩特牧机所编国外风能利用机械内蒙古人民出版社，郭继高小型风能发电及其发电机风能发电，张广盛风能的利用青海科技，梁水林风能资源的评估及风电场场址的选择电力勘测，王锦侠车茂隆风能利用装置的设计基础机械工业出版，张鹏举风电场空气密度对风电机输出功率的影响电力勘测，张照煌刘衍平，李林关于风力发电技术的几点思考电力情报吴望流体力学北京北京大学出版社，朱兆瑞风压计算的研究科学出版社，中国农业机械化科学院主编中国风力机图册，行星轮转速行星排上各零件受力分析及计算太阳轮受力如下圆周力，根据公式式中作用在太阳轮上的扭矩行星轮数目太阳轮分度圆直径径向力，根据公式式中齿轮压力角分度圆上螺旋角行星轮受力分析如下圆周力径向力行星架受力如下圆周力径向力齿圈受力如下河南理工大学万方科技学院本科毕业论文圆周力径向力行星齿轮传动的强度校核计算行星齿轮传动中的齿轮计算方法主要是按照渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法计算，并考虑行星传动的特点进行计算校核。

弯曲疲劳强度校核分度圆上的圆周力根据前面的计算结果，行星轮和齿圈上受力在前进二档时最大，所受的圆周力均为齿宽计算太阳轮与行星轮的齿宽分别为齿圈的齿宽为使用系数查手册得动载系数太阳轮分度圆上的圆周速度，根据下列公式计算式中太阳轮相对于行星架的圆周速度太阳轮分度圆直径太阳轮转数行星轮相对行星架的转数行星架转数代入公式所以河南理工大学万方科技学院本科毕业论文同理可得行星轮计算得齿圈计算得齿间载荷分配系数因为且为表面硬化的直齿轮。

所以齿向载荷分布系数对于太阳轮行星轮和齿圈，它们的齿轮宽度和行星齿轮的分度圆直径比都小于，则复合齿形系数重合度系数因为太阳轮与行星轮行星轮与齿圈螺旋角系数河南理工大学万方科技学院本科毕业论文因为所以弯曲应力由公式弯曲疲劳强度的寿命系数所以取相对齿根的圆角敏感系数查表得太阳轮行星轮齿圈的敏感系数均为相对齿根表面状况系数查表得应力修正系数齿轮的弯曲疲劳极限，由公式，河南理工大学万方科技学院本科毕业论文，，，安全系数，，，按具有高可靠性要求取最小安全系数从而可看出所以弯曲强度校核通过。

接触疲劳强度校核接触强度的齿间载荷分配系数太阳轮与行星轮啮合时总重合度查表得齿圈与行星轮啮合时的总重合度查表得节点区域系数河南理工大学万方科技学院本科毕业论文计算，得弹性系数可由公式得太阳轮与行星轮啮合时齿圈与行星轮啮合时接触疲劳强度极限太阳轮与行星轮是合金钢渗碳处理，取齿圈是合金钢氮化处理，取寿命系数所以润膜影响系数太阳轮和行星轮为级精度，齿圈为级精度，选用的矿物油，则查表得太阳轮和行星轮为，齿圈为齿面工作硬化系数尺寸系数齿轮的接触疲劳极限，河南理工大学万方科技学院本科毕业论文由公式，，，，安全系数，，，按具有高可靠性要求取最小安全系数从而看出齿轮满足使用要求。

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第五章电磁离合器设计计算选型为满足风力发电机工作环境的需要，在风力发电系统中我选择牙嵌式电磁离合器，因为牙嵌式电磁离合器有外形尺寸小，传递转矩大，无空转转矩，无摩擦发热，无磨损，不需调节，传动比恒定无滑差，使用寿命长，脱开快，干湿两用的特点。

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