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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名
班級
學(xué)號
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指 導(dǎo) 教 師
開題時(shí)間
設(shè)計(jì)（論文）題目
垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)
選題意義、研究現(xiàn)狀及存在問題
近幾十年來，作為主要能量來源的石油，煤炭等不可再生能源消耗越來越快，世界各地出現(xiàn)了價(jià)格上漲，短缺的情況，并且產(chǎn)生的廢氣污染空氣，日益破壞地球環(huán)境。尋找利用可再生能源變得尤其重要。風(fēng)能是一種普遍的可再生能源，具有蘊(yùn)藏量巨大，無污染，可再生，分布廣的特點(diǎn)，而且風(fēng)能利用技術(shù)是世界上發(fā)展速度最快的科學(xué)技術(shù)之一。風(fēng)力發(fā)電已成為世界可再生能源發(fā)展的重要方向。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠通過風(fēng)能帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過加速處理之后帶動(dòng)高速發(fā)電機(jī)，將風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能?，F(xiàn)今風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要的形式是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)兩大類。由于歷史上地理上的誤區(qū)，錯(cuò)誤的認(rèn)為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，水平軸風(fēng)力機(jī)站了90%左右。近年來理論的進(jìn)步，垂直軸風(fēng)力機(jī)的優(yōu)勢越來越明顯。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由方點(diǎn)擊隨風(fēng)變化的，因此發(fā)出的電時(shí)有時(shí)無，電壓和頻率不穩(wěn)定，所以必須調(diào)整齒輪箱，偏航系統(tǒng)，剎車系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)等，式結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。然而垂直軸風(fēng)力機(jī)無需對風(fēng)，也就不存在偏航功率損失，可以接受全方位的來風(fēng)，風(fēng)能利用率高，發(fā)電曲線飽滿。水平軸風(fēng)力機(jī)增大功率意味著葉片尺寸的增加，進(jìn)一步的大型化也將因此受到限制，且輪葉在塔頂高空，重心偏高，輪葉隨風(fēng)載荷幾十噸，遇風(fēng)容易出現(xiàn)翻倒的嚴(yán)重故障，出現(xiàn)故障修理困難、維護(hù)費(fèi)用高。相比之下，垂直軸風(fēng)力機(jī)的優(yōu)勢就大大的體現(xiàn)了，垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片形式多種多樣，發(fā)電機(jī)、齒輪箱等在底部，重心低，甚至能耐12-14級的臺(tái)風(fēng)，維修也變得方便。但是垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片在同一個(gè)圈里運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生力矩，風(fēng)力過大時(shí)，速度又難以控制，風(fēng)力小時(shí)，有難以自動(dòng)啟動(dòng)。
通過上述比較，如何把垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)良發(fā)電性能發(fā)揮最大，并且克服無法自動(dòng)啟動(dòng)和速度過大時(shí)難以控制等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出高效率、高穩(wěn)定性、廉價(jià)、克服自啟和控制速度，成了這次設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。本設(shè)計(jì)通過對已有的垂直軸風(fēng)力機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)。
研究目標(biāo)和內(nèi)容
研究目標(biāo)：設(shè)計(jì)一種高效、運(yùn)行可靠的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。主要包括確定構(gòu)成零件的設(shè)計(jì)方案，對部分零件進(jìn)行的設(shè)計(jì)和計(jì)算，特別是關(guān)鍵部位零件的設(shè)計(jì)，使其提高運(yùn)行的可靠性。
主要的研究內(nèi)容包括以下幾方面：
1、了解目前發(fā)電機(jī)的過去，現(xiàn)在及未來的發(fā)展?fàn)顩r。
2、分析垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作狀況，研究研究工作原理，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。
4、根據(jù)工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。（包括材料的選擇、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇、零部件的尺寸及安全校核、以及零部件的結(jié)構(gòu)等）。
3、確定垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪形狀和連接方式。
5、根據(jù)強(qiáng)度要求，對部分零件進(jìn)行強(qiáng)度校核，看是否滿足標(biāo)準(zhǔn)。
研究方法、步驟和措施
第一階段：準(zhǔn)備階段，了解垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的過去與現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展，查閱課題相關(guān)的國內(nèi)外文獻(xiàn)，擬訂設(shè)計(jì)思路，挑選最佳方案。
第二階段：設(shè)計(jì)階段，確定總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)課題給定的條件和基本要求進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定主要參數(shù)，對所得數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析、處理，對系統(tǒng)的主要零部件進(jìn)行選型和校核。
第三階段：制圖階段，整理各類資料和數(shù)據(jù)，利用ＣＡＤ制圖，分別做出系統(tǒng)的總裝圖及各部件的裝配圖和零件圖。
第四階段：總結(jié)階段，撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，檢查圖紙，準(zhǔn)備答辯。
研究的總體安排與進(jìn)度
2012.7.5 選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目
2012.7.5 公布題目學(xué)生和教師雙向選擇，教師介紹題目
2012.7.5 機(jī)械系畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員報(bào)告
2012.9.1 完成文獻(xiàn)綜述、外文翻譯
2012.9.1 開題報(bào)告，完成方案設(shè)計(jì)，
2012.9.1 上交文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告，開題報(bào)告答辯
完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并進(jìn)行中期答辯
2012.11.1 完成總裝配圖
2012.11.8 完成所有圖紙
2012.12.1 審圖，圖紙，設(shè)計(jì)說明書，論文交到審圖老師
2012.12.10 修改，畢業(yè)答辯
主要參考文獻(xiàn)
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指導(dǎo)教師審核意見
指導(dǎo)教師（簽名） 鄭玉卿
2011 年9月30日
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