大型风力发电机增速箱传动系统设计【三维UG建模】【含8张CAD图纸】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：125783060
类型：共享资源
大小：48.03MB
格式：ZIP
上传时间：2021-05-04
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
300
积分
- 关 键 词：
-
三维UG建模
大型
风力发电机
增速
传动系统
设计
三维
UG
建模
CAD
图纸
- 资源描述：
-
喜欢就充值下载吧。资源目录里展示的全都有，下载后全都有，图纸均为CAD高清图可自行编辑，有疑问咨询QQ:1064457796
- 内容简介：
-
毕业设计(论文)开题报告题 目： 大型风力电机增速箱传动系统设计 与运动仿真 学 院： 应用技术学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 何欣 学 号： 201313090208 指导老师： 谭加才 2017年 3 月 8 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文 献 综 述0 引言 能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。常规能源以煤、石油、天然气为主，它不仅资源有限，而且造成了严重的大气污染。从全球能源消耗来看， 87%的能源来自化石燃料（包括煤炭、石油和天然气），6%来自核电，其余的 7%来自可再生能源（主要是水电和风力发电)1。随着人口的增长和经济的发展，能源将供不应求，如果不尽早调整以化石能源为主的能源结构，势必形成对化石燃料的更大规模的开采与消耗，从而导致有限化石资源的枯竭。化石燃料的燃烧除了煤炭产生的烟尘之外，还会释放许多有害气体。我国燃煤释放的 SO2占全国总排放量的 85%，CO2占 85%，NOX占 60%，烟尘占 70%。1997 年我国 SO2排放总量为 2346 万吨。我国酸雨区域在迅速扩大，已超过国土面积的 40%。1995 年酸雨沉降造成的经济损失为 1165 亿元，占 GNP 的 1.9%2.而风能是一种洁净的可再生能源,具有取之不尽、用之不竭、不会对环境造成污染等无可比拟的优点。随着风电技术的日趋成熟、风电产品质量的不断提高以及风电成本的逐渐降低,风电己具备了大规模开发的条件3。自然界中的风能资源极其巨大，据相关资料显示：地球上风能总量能达到13000亿千瓦4。如果我们能够充分的利用其百分之一的能源，就可以满足我们社会能源的需求。1 风力发电机及传动系统概述 风力发电机是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风力发电机技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。5 目前世界上应用的最多的是水平轴风力发电机组，主要由风力机、机械传动系统、发电机、机舱和塔架组成。风力发电机组的传动系统一般包括低速轴、齿轮增速箱、高速轴和制动器。为了便于捕获风能和适应机组性能控制需要，机组还必须配置偏航传动、变桨距传动以及阻尼、制动等辅助装置。低速轴的前端与轮毂固连为一体，并通过轴承及轴承座支撑在机舱底座上；低速轴的后端经联轴器与齿轮增速箱联接；齿轮增速箱输出轴经高速轴及制动器与发电机联接。 随着电力技术的提高，目前出现了低速驱动的多级同步发电机，采用这种发电机的机组可省略齿轮增速箱，形成了风力发电机组的直接驱动技术，在风电领域内得到了重视和发展，德国直驱机组的数量已超过了 30%6，但单机功率一般不超过 2MW，若进一步提高单机发电量，不但体积和重量会迅速增加，而且对永磁同步发电机提出了更高的技术要求，既不经济，也难以实现。近年来也出现了一种较为折中的结构形式，即采用一级行星齿轮传动来带动永磁同步发电机，称为半直驱传动方案。这种方案由于发电机的转速不高，因此仅需要实现增速比不大的要求，一般使用一级行星增速传动，这种结构形式的风电机组主要应用于海上风电场78。在未来相当长的一段时间内，考虑成本、运输、易实现大型化等因素，采用具有齿轮增速箱的结构形式仍是主流。2 风力电机增速箱概念、作用及特点 机械系统的传动是将动力源或某个执行的速度、力矩传递给执行件，使得该执行件具有某种运动和出力的功能，风机增速箱就是传动装置。传动装置可以分为：机械传动装置，液压传动装置，电气传动装置等。而机械传动按其原理分为啮合传动与摩擦传动，具体分为链传动、带传动、齿轮传动、蜗杆传动四类9。根据风力发电机组的工作环境以及传动特点，一般采用的都是齿轮传动。 齿轮机构用以传动空间中任意两轴 之间的运动和动力，它具有传递功率范围大、效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠性特点，是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。齿轮传动的方式分为：闭式传动、半开 式传动和开 式传动三种方式10。由于风力发电机工作环境恶劣，一般采用的是闭式传动以满足润滑要求。增速器是安装在原动 件和机构之间的独立的传动装置，用以增加传速减小相应的力矩。增速器是风机发电机组中的重要组件，承担着调速、改变运动形式、动力和分配与传递等功能。3 我国风力发电现状及发展趋势近年来，我国风电产业发展势头强劲，2009年中国新增风电装机容量为1380.3万KW，超越美国成为全球新增风电装机容量最多的国家。2009年中国是全球累计风电装机容量仅次于美国的国家，累计风电装机2580.5万KW，2010年，全球每新安装3台机组，就有一台在中国，当年新增风电装机容量1892.8万KW，累计风电装机容量为4473,3万KW，超越美国成为全球新增和累计风电装机容量最多的国家11 从全世界来看，风力发电主要发展趋势：在风力发电机中，由于新型材料的运用、设计水平的进步、控制技术的改进等，使得风力发电机正朝着结构简单、容量大、适应性好、稳定性高、发电效率高、寿命长、智能化程度高和低成本方向发展。单机容量大型化。为降低风力发电单位造价及成本，世界各国争相研制大功率风力发电机，兆瓦级风力发电机组己成为国际市场上的主流产品;柔性结构的运用。采用柔性叶片和柔性塔架，可降低材料的消耗和最大限度的吸收振动、减轻动载荷、明显的降低风力发电机的生产成本。变速变桨调节会成为世界主流技术。风力发电将成为主要替代能源之一。在欧洲，到2006年风电发电量占总发电量的3%，预计到了2020年将会达到12%，到2030年会达到30%。所以我们有理由相信在不久，风力发电将成为世界主要的替代能源之一。参考文献1.Bimal K. Bose. Energy, environment, and advances in power electronics. IEEE Trans. Power Electronics, 2000,15(4):688-701.2 能源领域组, 能源领域, 科技发展“十五规划”和 2015 年远景研究. 1999.3.包耳.风力发电技术发展现状J.可再生能源杂志,2004,(2):1215.4. 郑黎明，姜桐.大型水平轴风力机动态分析.机电工程，1998(2):34365.风速和风级数的对应关系豆丁网6. 刘忠明, 段守敏, 王长路. 风力发电齿轮箱设计制造技术的发展与展望J.机械传动.2006,30(6):1-6.7. 张曙. 风电及其设备制造J. 现代制造.2010.39:24-25.8. 林鹤云 , 郭玉敬 , 孙蓓蓓等 . 海上风电的若干关键技术综述 J. 东南大学学报 .2011,41(4):882-888.9. 东北电力技术.世界风电产业发展趋势J,东北电力技术学院期刊，2009.10. 徐锦康.主编.机械设计.北京：高等教育出版社.2003.11.周超，朱熀秋，魏杰，周令康，黄振跃 .能源研究与信息,2012,28(2):69-75毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告1、 课题的目的与意义 风能是清洁的可再生能源取之不尽用之不竭。在所有新能源、可再生能源利用技术中风力发电是技术最成熟、最具规模开发和商业发展前景的方式。发展风电对于改善能源结构、保护生态环境、保障能源安全和实现经济的可持续发展等方面有着极其重要的意义。大力发展风电这已经成为世界上的共识。能源是国民经济发展的重要物质基础和人类生活必需的物质保证。我国人口众多但资源相对缺乏在全面建设小康社会的进程中国民经济持续快速发展能源需求将不断增长我国将面临严峻的能源供应问题。 我国能源面临最突出的矛盾是国内优质能源供应不足。受国内石油资源限制2010年我国石油进口量将达到1.6亿吨2020年将增加到2.2亿吨3.6亿吨。2010年后石油对外依存度将超过50到2020年石油对外依存度将达到5268。我国天然气需求增长旺盛进口天然气数量也将迅速增长。即使按目前预计的能源进口量2020年仍将有至少2亿吨标准煤的能源缺口如果要减轻我国对石油和天然气进口的依赖2020年的能源缺口将为4亿吨5亿吨标准煤可再生能源将作为主要的替代能源之一而风力发电则是可再生能源技术发展重点。风能是不需要开采、运输、不产生任何污染的清洁可再生能源。而且1台单机容量1000千瓦的风机与同容量火电装机相比，每年可减排二氧化碳2000吨 、二氧化硫10吨 、二氧化氮6吨。仅2007年, 全球940亿瓦风机容量就将减少 二氧化碳排放12200万吨，相当于20个大型燃煤发电站的排放量。 我国发展风电的必要性近期体现在以下几方面 满足能源供应。 促进地区经济特别是西部地区的发展。 改善中国以煤为主的能源结构。 促进风机设备制造业的自主开发能力和参与国际市场竞争能力。 减少温室气体排放。 在解决老少边地区用电、脱贫致富方面发挥重大作用。 减少温室气体排放。2、 课题发展现状和前景展望 我国的风力发电始于20世纪50年代后期，在吉林、辽宁、新疆等省建立了单台容量在10kW以下的小型风力发电场，但其后就处于停滞状态。到了20世纪70年代中期以后，在世界能源危机的影响下，特别是在农村、牧区、海岛等地方对电力迫切需求的推动下，我国的一些地区和部门对风力发电的研究、试点和推广应用又给予了重视与支持，但在这一阶段，其风电设备都是独立运行的。直到1986年，在山东荣城建成了我国第一座并网运行的风电场后，从此并网运行的风电场建设进入了探索和示范阶段，但其特点是规模和单机容量均较小。到1990年已建成4座并网型风电场，总装机容量为4.215兆瓦，其最大单机容量为200千瓦。在此基础上，风力发电从1991年起开始步入了逐步推广阶段，到1995年，全国共建成了5座并网型风电场，装机总容量为36.1兆瓦，最大单机容量为500千瓦。1996年后，风力发电进入了扩大建设规模的阶段，其特点是风电场规模和装机容量均较大，最大单机容量为1500千瓦。据中国风能协会最新统计，2007年中国除台湾省外新增风电机组3,144 台。与2006 年相比，2007年当年新增装机增长率为145.8，累计装机增长率为126.6。2008年又新增风电装机容量630万千瓦,新增容量位列全球第2,仅次于美国. 截至2008年底总装机容量达到1215.3万千瓦,同比增长106% ,总装机容量超过了印度,位列全球第4,同时跻身世界风电装机容量超千万千瓦的风电大国行列.2007年中国除台湾省外累计风电机组6458 台，装机容5890兆瓦。截至2010年底，我国新增风电装机1600万千瓦，累计装机容量达到4182.7万千瓦，均居世界第一，其中3100万千瓦装机实现并网发电。 我国风能资源比较丰富。根据全国第2次风能资源普查结果,中国陆地风能离地面10米高度的经济可开发量2.53亿千瓦, 离地面50米估计可能增大一倍。近海资源估计比陆地上大3倍,10米高经济可开发量约7.5亿千瓦,50米高约15亿千瓦 。 我国的风力资源主要分布在两大风带: 一是三北地区(东北、华北和西北地区)。包括东北3省和河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏、新疆等省区近200千米宽的地带, 可开发利用的风能储量约2亿千瓦, 约占全国可利用储量的79%。该地区风电场地形平坦, 交通方便, 没有破坏性风速, 是我国连成一片的最大风能资源区, 有利于大规模地开发风电场。二是东部沿海陆地、岛屿及近岸海域。冬春季的冷空气、夏秋的台风, 都能影响到沿海及其岛屿, 是我国风能最佳丰富区, 年有效风功率密度在200瓦/平方米以上。如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等, 可利用小时数约在7000至8000小时。这一地区特别是东南沿海,由海岸向内陆丘陵连绵, 风能丰富地区仅在距海岸50千米之内。另外, 内陆地区还有一些局部风能资源丰富区。 从上述风力资源分布情况来看, 中国有相当大的地区有着丰富的风能资源, 具有很大的开发利用价值, 商业化、规模化的潜力很大。三、课题主要内容和要求1、课题主要内容 （1）风力发电机传动系统的设计； （2）增速箱零部件的建模； （3）风力发电机增速箱的虚拟装配； （4）建立风力发电机增速箱的运动仿真模型。2、课题主要要求（1）.按要求设计风力发电机的传动系统；传动系统参数的计算。（2）.完成齿轮的建模、轴的建模、行星架的建模、轴承的建模、增速箱箱体的建模、增速箱的虚拟装配。（3）.完成文献综述、开题报告及毕业设计说明书的撰写工作。四、研究方法、步骤和措施1、查阅资料，翻译英文资料查找设计所需的资料，资料的内容要有深度，要具有参考意义。2、熟练掌握设计所需的内容复习以前所学设计有关的专业知识，并熟练的运用到设计中去。还要按设计所需要求运用CAXA2013 NX UG10.0
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号