毕业设计（论文）-大型垂直轴风力发电机组传动系统结构设计

摘要风是一种宝贵可再生的清洁资源，并且它是人类生产和生活中必不可少的物质。同时它是每个国家的重要战略资源，可以作为评价一个国家综合国力的重要指标。本毕业设计的主要研究内容是设计大型水平轴风力发电机，首先介绍了风力技术的研究背景，并且总结了国内外风力发电技术的研究现状；其次，介绍子风力发电机的基本原理和结构特点，为后面发电机整体结构设计打下了坚实的基础；然后设计出水平轴风力发电机整体结构，并对其传动机构进行了详细设计；最后，进行风力发电机设计相关的零件图和装配图绘制。关键词：风力发电，增速箱，垂直轴，传动机构

目录摘要 1第1章绪论 21.1风力发电研究背景 21.2国内风力发电概况 21.2.1国外风力发电概况 21.2.2国内风力发电概况 31.3风力发电机的种类 51.4本论文的主要研究内容 6第2章总体方案设计 72.1风力发电基本原理 72.2风力发电系统结构框架 82.3设计基本技术参数 92.4总体方案确定 10第3章传动机构设计 113.1轴的设计 113.1.1低速轴 113.1.2传动轴的设计 123.1.3轴承的计算及选型 143.2联轴器 173.3增速箱 18第4章三维建模 194.1主要零部件的建模 204.2装配 21第5章总结展望 225.1全文总结 225.2研究展望 23参考文献 24致谢 25第1章绪论1.1风力发电研究背景风是一种宝贵可再生的清洁资源，并且它是人类生产和生活中必不可少的物质。同时它是每个国家的重要战略资源，可以作为评价一个国家综合国力的重要指标[1]。风能是太阳能的一种，其主要产生原因是地球的大气层遭到太阳光照射而产生部分流动。粗略估算，地球每年平均能产生风能的总量大约是13×1015w，其中可以直接利用的风能不低于约109kw，其值约为地球上水能总量的近十倍，甚至还要多[2]。如果能把地球风能总量的10%用来发电，其发电的总量大约可以占到世界发电总量的8%左右，甚至更多，由于风力的随机性和风速的快速变化，其利用的效率非常低，风能实际利用的早期进展十分地缓慢。随着当今社会的快速发展，能源和环境的问题日益尖锐，风能是地球上一种宝贵的可再生清洁能源，它解决了废渣处理和环境污染等一系列问题。由于它是一种天然能源，风能在常规能源短缺和生态环境污染时代受到越来越多的关注。各国风力发电的开发和利用都经历了漫长而曲折的道路，并且部分经济发达的国家相继出台了20世纪70年代后期的发展规划，并且投入了大量的发展资金，取得了十分显着的成绩，现在的主要方向是向着大规模、商业化和实际化发展。现代风力发电机技术的大规模应用始于滞后风力发电机技术的成熟与完善。上世纪70年代末，丹麦研究出了三个叶片，上面风向和确定浆距的风力发电机，并且从许多类型的风力发电机里面脱颖而出，并逐渐演变为主导风力发电机。但随着风机单机容量的不断增加，变速度恒频率的风力发电机逐渐占据了风机行业的主导地位。近年来，国外已开始开发直驱式风力发电机，其主要采用多极的异步电动机和叶轮直接驱动，无需使用传统的变速箱。由于它的诸多优点，直驱风力发电机在未来有很大的发展空间。1.2国内风力发电概况1.2.1国外风力发电概况就累计装机容量而言，欧洲仍然是风力发电机市场的排头兵。截至到目前，累计装机容量大约是7655万千瓦，占世界风力发电机总装机容量的49.7％。并且已经提前完成2020年风力发电机达到4000万千瓦装机容量的目标。然而就目前的新装机容量而言，欧洲国家仅占28.2％，北美国家达到39.3％，亚洲国家达到30％，因此欧洲已经在逐步失去其领导地位，中国和美国已经在逐步成为了推动全球风力发电机装机产业发展的动力。据不完全统计，全球正在积极开发和应用风能资源的国家已达到82个，相信在接下来的几十年中，风能将成为全球增长最快的清洁能源。1.2.2国内风力发电概况中国的地理位置处于亚洲的东边和太平洋的西边，因此大部分的地区都属于季风性气候，并且常年受到季风气候的影响，因此我国的分力资源非常地丰富。自从上世纪70年代开始，国家开始重视风能的发展，因此在此期间风能发展越来越快。据统计，到2015年底，我国风力发电机的累计的装机总量已经达到了75000兆瓦，在世界上已经处于领先地位。据估计到本世纪20年代，我国的风力发电机的累计的装机总量估计在200GW－300GW;到本世纪30年代，我国的风力发电机的累计装机总量可能会突破400GW，到那个时候，我国的风力发电总量将会占到全国的发电总量的一成。近年来，国家开始重视海上的风能资源，但相比于其他国家起步相对来说比较晚，因此在技术上与欧美国家仍然存在较大的差距，但是因为我们有着陆地上风能资源发电的发展经验，我们正在逐步接近欧美国家，相信我们国家一定成为风力发电的大国甚至强国。2009年，中国风力发电机装机容量增长较快，除台湾未登记外新增10129新单位，新增风力发电机装机容量大约是1380万千瓦，与年度新装机容量625万千瓦相比，年增长率为125%。平均每台风力发电机的装机容量为1.36兆瓦，风力发电机最大容量约为3兆瓦。全年外商投资企业新装风力发电机容量减少至13％，内资企业新装风力发电机容量增加至87％。国内兆瓦级风力发电机已经实现了大批量的生产和应用，大大降低了风力发电机的生产成本，为接下来中国大规模发展风力发电机产业铺平了道路。在我国“可再生能源法”等方针的指导下，全国各地的风力发电机产业发展非常快。到2009年底，中国的内蒙古自治区累计完成风力发电机装机容量达到900万千瓦，并在多个地区建成了大型风电场，如辉腾锡勒等，已成为中国风电装机容量的排头兵。同时，中国国电集团子公司龙源集团风力发电机装机容量在2009年超过260万千瓦。上个世纪中后期，我国从国外引进了装机总量为55kW的风力发电机，并且已经投入实际生产。经过几十年的不断发展，我国的风力发电机行业已经取得了明显进步。到2010年我国风力发电机的装机容量已经跃居世界的第二位。可以看出，中国风电产业正处于跨越式发展阶段。并且2010年中国累计装机容量将超过4000万千瓦。从技术发展的角度来看，中国风电企业大致经历了“引进新的技术-模仿国外技术-自主研发”三个阶段。随着我国5兆瓦装机容量的风力发电机投入运行，并且国内已经在风力发电机行业普及兆瓦级，这表明我国风力发电机产业步入了一个新的阶段。与此同时，中国的风力发电机制造业产业集中度也得到了进一步的提高，国产的风力发电机占比逐年提高。目前，我国风力发电机加工企业及其配套零件加工企业已经能够满足我国风力发电机的大部分要求，但像主轴轴承等技术要求高的核心部分组件仍然需要大规模的进口。因此，中国风力发电机的制造业必须加强技术自主创新，强化风电核心技术，特别是加强风电关键设备和技术的研发。虽然我国的风力快速发展，并且已经在世界上处于领先地位，但是发展过程中仍然暴露了许多问题，主要表现下面几个方面：1.有一部分地区出现“限电弃风”现象：最近几年来，因为风能资源发电主要集中在北方、没有完整的风力发电发展规划、风能资源的管理严重不到位以及风能发电的电网向外输送的能力严重不足等等诸多原因，风能发电难以并入主网等问题越来越明显，因此市场上陆续出现了“限电弃风”的现象。据统计，截止到2012年仅仅“限电弃风”量就已经达到了200多亿千瓦时，根据相关的运算，就这一现象就多消耗了670万吨煤，其直接经济损失已经超过了100亿元人民币。2.风力发电一定程度上影响电网的调度：由于风的速度容易波动和容易变化，因此其速度很难预报。这样也就造成了风力发电机组的发电总量容易产生波动和变化。像传统的化石能源等不可再生能源发电的发电总量可以通过理论计算得出，并且发电具有相对稳定性，但是像风能发电等可再生能源的发电总量不可预测，并且稳定性也不高，这样就给并入国家电网造成了很大麻烦，因为发电总量的变化会打乱国家电力调度计划。3.由于风力发电机组的发电总量越来越来大，因此风力发电对国家电网的稳定性的影响也越来越大，当国家电网发生故障时，风力发电机的瞬间电压会出现急剧升高或者降低的现象，这样会造成风力发电机非常容易出现故障，同时影响国家的电力调度。1.3风力发电机的种类根据研究的不同出发点，风机通常有不同的分类。根据风力发电机的功率水平，可分为号的风力发电机组、中等型号的风力发电机组、大型号的风力发电机组和超大型号的风力发电机组。图1.1风力发电机根据不同的风机轴，风力发电机可分为水平轴式风力发电机和垂直轴式风力发电机，如图1.1所示。根据风力发电机和其供电网络的关系，大致可以将风力发电机分为并网风机和独立风机组两种类型。并网风力发电机一般的指集群的大中型风电场，一般情况下，风电场的装机数量约几十到几千台，装机容量约为1万台。独立风力发电机组通常指的是在一台机器上独立运行的和中型发电机，并且专门用于家庭或机组。根据风力发电机与发电机的驱动关系，可以将风机大致分类为双馈型风力发电机、直驱型风力发电机和混合型风力发电机三种。双馈型风力发电机指的是双馈的异步发电机通过多级的齿轮箱进行驱动。风力发电机是一种低速下运转的动力机械，在风力发电机和异步发电机的转子之间，使用增速齿轮来提高速度，以便达到适合于异步发电机运行的速度。通常，这种风力发电机的级数并不是特别大，目的是确保异步发电机的速度或使得电动机能够在正常发电的状态下运行。直驱风力发电机直接驱动电机转子旋转发电，这种电动机以非常低的速度旋转，并且通常是诸如电磁同步发电机和永磁同步发电机的多极同步发电机。直接驱动具有总体积比较小、效率比较高、安装维护成本比较低、可靠性比较高和对风能波动和负载变化响应比较快等等诸多优点，已经成为了风力发电机组设计的重要研究方向。1.4本论文的主要研究内容主要研究内容是设计大型水平轴风力发电机，首先介绍了风力技术的研究背景，并且总结了国内外风力发电技术的研究现状；其次，介绍子风力发电机的基本原理和结构特点，为后面发电机整体结构设计打下了坚实的基础；然后设计出水平轴风力发电机整体结构，并对其传动机构进行了详细设计；最后，进行风力发电机设计相关的零件图和装配图绘制。

第2章总体方案设计2.1风力发电基本原理垂直轴风力发电机利用的是空气动力学，如图2-1所示建立平面坐标系，假定风速矢量为v，叶片端线速度矢量为u，叶片所在位置夹角为θ，则叶片的平均线速度为[5]（2.1）在图2-1中，风速矢量v=（0，-V），叶片速度矢量u=（-Usinθ，Ucosθ），风对叶片的相对速度w=v+u，坐标运算后得w=（-Usinθ，-V+Ucosθ）。图2-1垂直风力机动力原理相对风速的大小就是矢量w的模|w|，以表示w的单位矢量，表示u的单位矢量，则可以求出此时的攻角α，攻角就是相对风速与叶片弦长所在直线的夹角，按照矢量计算可推得：（2.2）在风力的作用下，叶片在攻角α时受到的升力和阻力可以按以下公式计算：（2.3）（2.4）将升力和阻力投影到风轮切方向：（2.5）（2.6）其中Flt为Fl在切向的分量；Fdt为Fd在切向的分量。叶片受力分解如图2-2所示[6]。图2-2垂直风力机的叶素力学模型切向力的合力产生转矩使风轮转动，叶片在位置角为θ时产生的转矩为（2.7）2.2风力发电系统结构框架垂直轴风力发电机不需要并网，本次设计的发电系统主要由以下几部分构成：叶轮、发电机、传动机构（包括刹车）、塔架、整流、功率控制系统，如图2-3所示。图2-3系统结构图2.3设计基本技术参数总体性能参数如表2-1所示：表2-1总体性能参数类型水平轴、下风向额定功率20kW额定风速11m/s切入风速4m/s切出风速20m/s抗最大风速50m/s风轮性能参数如表2-2所示：表2-2风轮性能参数叶片数目3直径11m额定转速桨叶材料增强型玻璃钢翼型NACA44XX功率调节定桨距失速调节传动系统性能参数如表2-3所示：表2-3传动系统性能参数类型NG型行星齿轮增速箱额定功率55kW额定转速4000r/min传动比1：22.4发电机性能参数如表2-4所示：表2-4发电机性能参数类型三相交流高滑差异步电机额定功率45Kw同步转速1500r/min电压380V，Y接频率50Hz2.4总体方案确定本次设计的垂直发电机的总体结构如图所示，风带动风轮转动，带动轴转动并通过伞齿轮将垂直轴转为水平方向，带动发电机进行发电。在整个传动系中除了齿轮箱其它部件基本上一目了然[8]。图2-4发电机总成图

第3章传动机构设计风力机的传动机构一般包括低速轴、主传动轴、齿轮箱、联轴节和制动器等。3.1轴的设计3.1.1低速轴风轮通过键把转矩传到低速轴上。风力机一般采用单键。风力机多采用45号钢，经过调制处理使钢材获得强度。塑性、韧性三方面都较好的综合机械性能，所以设计时，在低速轴加工图上也要注明这一技术要求。低速轴的材料实践证明低速轴与轮毂的连接部分采用键销链接。低速轴零件图如图4-1所示。图4-1低速轴零件图根据国内外的实践经验，低速轴的直径通常取风轮直径的1%，亦即d=0.01D。若按这一标准设计，其强度一般是有保证的。作用在低速轴上的主要负载有：工作转矩M，风轮的陀螺力矩M，以及风轮所受到的重力G。轴端所承受的合成应力为（N/cm）（4-1）式中：M为风轮的陀螺力矩（Nm）；G为风轮所受重力（N）；W为轴端抗弯截面模数(cm)；A为轴端截面积（cm）。M的大小与桨叶数B有关，当B=3时，（4-2）式中，——风轮绕低速轴的转转动惯量（）如用单键，（4-3）式中：b为键槽宽度（cm）；T为键槽深度（cm）。倘若轴端呈圆锥形，其d为平均值。为了简化计算，可以将本设计中的轴近似看成为大径，小径的光滑轴。本设计中的弯矩。将已知条件带入上述公式，可以算出。所以，本设计中的低速轴满足条件，可以正常使用[9-11]。3.1.2传动轴的设计主传动轴只承受扭矩，不受弯矩，按空心主轴扭转强度估算主轴最小直径：（4-4）其中A为系数，按《机械设计手册单行本-轴承及其连接表5-1-19》选取；d为轴端直径，mm；n为轴的工作转速，r/min；P为轴传递的功率，kW；为空心轴的内径d1与外径d的比值，α=d1/d。查阅《机械设计手册单行本-轴承及其连接表5-1-19》得45钢的A值取110，已知功率为55KW，主轴额定转速n为4000转/min。代入式(4-4)后得到（4-5）按照主轴扭转刚度计算直径：（4-6）其中B为系数，按《机械设计手册单行本-轴承及其连接表5-1-20》选取，查阅《机械设计手册单行-本轴承及其连接表5-1-20》得一般传动时B值取91.5，已知功率为55kW，主轴额定转速n为4000转/min,代入式(4-6)后得到（4-7）如果截面上有键槽时，应将求得的轴径增大，其增大值见《机械设计手册单行本轴-承及其连接》表5-1-22，增大值应选7%，最后得出的最小外径d=73mm。为了安全，我们选择的轴外径为d=150mm，采用45钢调质处理，主轴如图4-2所示。图4-2主轴示意图校核主轴安全系数，主轴转矩为（4-8）只考虑扭拒作用时的安全系数为（4-9）其中为对称循环应力下的材料扭转疲劳极限，Mpa，见《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-1》，；为扭转时的有效应力集中系数，见《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-30～表5-1-32》，；为表面质量系数，一般用《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-36》；轴表面强化处理后用《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-38》；有腐蚀情况时用《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-35》或《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-37》，；为扭转时的尺寸影响系数，见《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-34》，；、为扭转应力的应力幅和平均应力，Mpa见《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-25》，；为材料扭转的平均盈利折算系数，见《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-33》，。将各数据代入公式后得根据调质45钢，要求查《机械设计手册》（机工版）第2版第19篇第5章得安全系数为5.0，因此设计的主轴满足要求。3.1.3轴承的计算及选型由于风力机不仅承受风轮的扭矩，而且要承受气流方向的一定弯矩，角接触球轴承不仅能够承径向力，同时能够承受一定的径向载荷，因此在主轴上安装两个角接触球轴承。1．角接触球轴承1的选用计算角接触球轴承1的安装位置如图4-3所示。角接触球轴承角接触球轴承图4-3轴承1的安装位置轴径d=130mm,额定转矩T=4.3Nm。由《机械设计手册单行本-轴承表6-2-82》选择角接触球轴承36000型新代号7000C,之所以选用接触球轴承是考虑到主轴在转动时有可能产生径向载荷，轴承1参数如表4.2所示。孔径d外径D轴承代号极限转速r/min（脂润滑）额定动负荷额定静负荷重量130mm255mm7006C950011.65kN8.49kN0.11kg表4.2轴承1参数轴向载荷：径向载荷按照最不利状况计算，根据伯努利方程，气流作用在叶片上的压力为：（4-10）作用在4个叶片上的总力为（4-11）由《机械设计手册单行本-轴承表6-2-12》推荐使用寿命为100000小时,轴承当量动载荷的计算公式为（4-12）式中X、Y分别为径向动载荷系数及轴向动载荷系数。可通过查《机械设计手册表28·3-2》得：因为所以应该选择X=0.44，Y=1.47，代入式子得到轴承基本额定动载荷按如下公式计算：式中：为基本额定动载荷计算值，N；为速度因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-9》选取5.85；为力矩载荷因数，力矩载荷较小时取1.5，较大时取2，这里选取2；为冲击载荷因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-10》选取1.2；为温度因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-11》选取1；为寿命因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-8》选取0.405；为当量动载荷。将各个数据代入式（4.13）得：故选用此轴承能够满足额定载荷的要求。2．角接触球轴承2的选用计算角接触球轴承2的安装位置如图4-4所示。轴承轴承图4-4轴承2安装位置按照《机械设计手册单行本-轴承表6-2-82》选择轴承型号36105（新型号7005C），参数如表4.3所示。孔径d外径D轴承代号极限转速r/min（脂润滑）额定动负荷额定静负荷重量225mm247mm7006C120009.38kN7.73kN0.074kg表4.3轴承2参数按照轴承1校核公式（4-10）对轴承进行校核：轴承当量动载荷按公式（4.16）得：式中X、Y分别为径向动载荷系数及轴向动载荷系数。可通过查《机械设计手册表28·3-2》得：因为所以应该选择X=0.44，Y=1.40，代入公式（4.16）得到由《机械设计基础（第五版）公式16-3》计算轴承寿命：（4-13）式中：为温度因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-11》选取1；为冲击载荷因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-10》选取1.2；C为额定动载荷，C=9.38kN；N为主轴额定转速，n=400r/min；为寿命指数，对于球轴承取3。将各数据代入式子后得由《机械设计手册单行本-轴承表6-2-12》推荐使用寿命为100000小时,所以可以满足使用要求。3.2联轴器在风力发电机中，常采用刚性联轴器、弹性联轴器（或万向联轴器）两种方式。刚性联轴器常用在对中性好的二轴连接，而弹性联轴器则可以为二轴对中性较差时提供二轴的联接，更重要的是弹性联轴器可以提供一个弹性环节，该环节可以吸收轴系因外部负载的波动而产生的额外能量。在风力发电机组中通常在高速轴选用弹性/万向联轴器，一般用十字联轴器或者轮胎联轴器，低速轴用刚性联轴器。一般用涨套式或者柱销式联轴器。本课题在设计时在高速轴和低速轴使用柱销式联轴器。如下所示，是联轴器的示意图。图4-4柱销式联轴器3.3增速箱与风力机匹配的增速器不仅要体积小、重量轻、效率高、噪音小、而且还应该承载能力大，启动转矩小。鉴于这些要求，所以分力发电机的选择至关重要。实现增速的方法也很多，最常用的有齿轮、皮带轮、链轮传动三种，其中齿轮传动运用最为广泛，能够满足增速器以上要求。其中NW型与NGW型行星齿轮增速器用在风力发电机上比较合适的。齿轮增速器的传动比可以根据风轮与发电机的转速之比确定，而功率则要按照风力发电机的输出功率的1.2-1.5倍考虑。在使用齿轮增速器时，要注意输入轴与输出轴的方向是一致还是相反，否则将会造成被动，甚至不能使用。本风力机所采用的齿轮箱为同轴行星增速齿轮箱，传动比为1：22.4，额定功率为55kW。第4章三维建模三维建模在机械行业中已经日益显现出他的优势所在，它不同于以往的二位建模，他能更加清晰的，直观的来反应一个零件或者一个部件的机械特点。三维建模的好处不仅于此，他还有如下的好处：（1）三维设计形象、直观。设计师能在三维软件上将一个十分复杂的机械机构表达出来，并且进行分析，这对于二位来说先进了很多，在二维图上，如果机构复杂，那么可能连整体结构都看不清楚。由于以前电脑技术的落后，工程师们只能用三视图的方式来表达一个零部件的结构，人们看着很累。现在随着三维软件的不断发展，现在依托于三维软件，有条件将自己的所想结构完美的展示出来，其最直接的好处就是三维设计形象、直观，大家能清楚的看到结构，并且能很快找到结构存在的问题。

（2）可实现参数化、变量化设计。在以前二维图的时候，每张零件图都是确定不变的，如果发现了错误，那么就要重新进行绘制，这样十分浪费人力，尤其是在大型装配图中，万一发现错误，那么更改图纸也显得十分困难，如今有了三维软件在，零件图的绘制可以使用尺寸来约束线段，使他们有一定的连带关系，只需要改变数字就可以改变零件大小，这种好处更加体现在装配图中，万一再装配时发现有两个零部件不能相互配合，只要改变装配图中他们每个零部件的尺寸就能得到解决。自从用上了三维软件，工程师们的效率提高了，不需要做太多的无用功了。

目前市场上较主流的软件有AutodeskInventor、Solidworks、ProEngineer、CATIA、UG等。4.1主要零部件的建模4.2装配

第5章总结展望5.1全文总结经过一段时间的不断努力，学习和研究，终于完成了本次论文的初步设计。回顾这段时间的辛苦历程，我的学习和感触都很深刻。通过本次论文的设计，我的理论知识、动手能力、问题分析能力和解决问题的能力都得到了加大的提升。从开始的手足无措，慌里慌张到完成毕业设计后的轻松自如。对论文的完成过程中，一些细节历程回顾起来，每每感觉印象深刻：①对于一些零件，由于零部件本身的结构复杂，加之本人的专业素养能力不足，起初对零件的设计完全无从下手，到后来的得心应手，期间都是经过了大量的文献资料阅读和参考。通过对零件的设计图纸的仔细分析和研究，从而找出最合适，并且最有效的的加工过程和内容。②在确定图纸的时候，首先需要设计有良好的理论功底，丰富的实际加工工艺功底，高效的绘图功底，最终才能绘制出合格的设计图纸，满足论文设计条件。从最初的绘图功底的不足，通过不断的学习AUTOCAD软件，提升自身的二维软件绘图能力；从理论功底的缺乏，通过不断的翻阅机械设计文献，机械设计手册等等设计资料，增强自身的理论功底。毕业设计是我们几年学习的所有毕业的一次总结和实际运用，通过本次学校毕业设计，是我的一次全面而深入的实践训练毕业总结，通过理论与实践相结合等等方法，因此这也是我们大学的一个最完美的总结，而且在以后的工作生活中回头看时，每每想到此次精彩的毕业设计，它都会在我们大学生活中画上一段精彩的画面。在论文的完成过程中，我们所有人都对高等教育的几年学习的专业知识进行了一次全面的整合，因为每次在我们在设计的过程中遇到的一些难以解决的问题，经过自身的努力钻研和学习，再加上指导老师的热心知道，总是可以解决一次一次的问题，总是能得到满意的答案，随着一系列的问题的解决，整个论文也随之慢慢完成，并最终完成了过程设计。5.2研究展望本文对此次设计研究对象的发展现状进行了分析，并且做出了初步的研究,在设计过程中，研究相关领域的发展情况，也同时提出了研究领域存在的问题,并且在文中提出了一些措施来解决这些问题,同时也是更加透彻和深入的分析。在研究方法和手段等方面,还需要进一步深化和完善,尤其是理论和实践的结合方面需要进一步加强,在这方面,将在未来的工作和研究焦点。论文的主题框架是大型垂直轴风力发电机的设计，在论文研究的初步阶段，在学院安排开题后，并且确定并得知了论文的选题之后，本人就打算开始进行论文撰写的准备工作。第一步，在指导老师的帮助下，通过阅读部分参考文献，初步了解了本文需要研究的内容和研究方法，为后期的论文研究做好了指导方向。由此，初步完成了论文的一个部分，开题报告。第二步，论文的整体设计。论文包括引言部分，研究对象的整体介绍，关键结构的研究，研究的进阶和总结展望。在引言完成过程中，也是论文的开头阶段，而在此阶段，是整个论文设计中遇到困难最大的研究阶段，因为最初的阶段，对论文的整体意义和研究目的，研究内容，研究方法都不是很了解。并且无法得到有效快捷的解决办法。指导老师给予的指导帮助是：潜下心来认真阅读国内外文献。在起初阅读文献时候的诸多不适应，排斥国外文献，无法理解老师的苦心，硬着头皮阅读了几天时间的文献后，对论文的研究领域，研究内容和研究方法有了深入一部的理解后，发现自己已经主动去要求寻找文献阅读了，在步入这个阶段后，论文的发展到了快速发展的阶段了，而后面需要做的就是投入时间和精力做出自己构思的蓝图了。在有了主要思路和方向以后，我需要做的主要工作时熟练各种理论研究知识的应用，各种设计及绘图软件的使用。从最初的理论空白，到参考设计实例，理解设计实例，改进设计实例几个阶段，对论文的完成做出了主要内容的研究。再到绘制图纸阶段，在平时的学习过程中，由于本人忽略了绘图软件的学习，所以对论文需要的绘制图纸过程中，本人也付出了辛苦的努力，从零的绘图基础到最终绘制出合格的成品工程图。而这个过程，不仅仅让我完成了图纸的绘制，同时也增加了我读图识图饿的能力，使得我对绘图软件的使用水平得到了很大的提高。在经过本文的不懈努力的研究后,论文的最终成果已经取得了可喜的成就。在研究早期,是发展之路,本人所做的主要工作是大量的阅读国内外相关研究文献，并有一定的优势在论文的研究中,我们有理由相信,未来的研究领域在后期的研究中将会越来越好。在今后的论文研究中，针对本文研究中实践方面的不足，可以从实际加工中遇到的问题与难点入手，着重研究零件的加工及成型过程。从加工工艺出发，以实际加工过程为导向，反向指导设计的过程，使得以后的设计方案更加的便于加工，尽量减少零件的设计与加工过程的脱节。同时，由于本人的专业水平不够，对应的零件设计理念都是建立在前人研究的基础上的，不可避免的导致了设计方案过度依赖旧的方案，导致论文本身的创新力不够，因此，后期可以通过多种方案的结合来找出设计的突破口。参考文献[1]潘文霞，陈允平，沈祖治.风力发电机的发展现状[J].中电机，2001,28(4):38～41.[2]于午铭.走市场经济之路，发展民族风电产业[J].风力发电，2002(1):1-4.[3]施鹏飞.21世纪风力发电前景[J].中国电力，2003，9：78-84.[4]孟庆和.风力发电技术[J].风力发电，2002(2):24-27.[5]王承煦，张源.风力发电[M].北京：中国电力出版社，2003.[6]德西雷.勒.古里埃尔著.汤瑞源、华宪明、赵明亮等译.风力机理论与设计[J].南京航空学院空气动力研究所.[7]李本立等著.风力机结构动力学[M].北京：中国航空航天大学出版社.1999.12.[8]宫靖远主编.风电场工程技术手册[S].北京：机械工业出版社.2004.4.[9]王德玺，裴垠欣.机械设计[M].北京：煤炭工业出版社，1999.10.[10]大型风力发电机设计手册[S].北京：中国风能技术开发中心，1998，12.[11]贺德馨等著.风工程与工业空气动力学[M].北京：国防工业出版社.2006.1.[12]苏绍禹著.风力发电机设计与运行维护[M].北京：电力工业出版社.2003.1.[13]陈云程等.风力机设计与应用[M].上海：上海科学技术出版社，1990.5.[14]李辉，杨顺昌，廖勇.并网双馈发电机电网电压定向励磁控制的研究[J].中国电机工程学报，2003，23（8）：159-162.[15]Iqbal.M.T.,Coonick,A.andFreris,L.L.DynamicControlOptionsforVariableSpeedWindTurbines[J].WindEngineering,Vol18,No1,1994,pp.1-12.[16]LarsHelle,Stig Munk-Nielsen.“ComparisonofConverterEfficiencyinLargeVariableSpeedWindTurb