PAGE1PAGE2湖州師范學院畢業設計（論文）開題報告學生姓名莫昃班級092836學號22專業機械設計制造及其自動化指導教師鄭玉卿開題時間2012.9.30設計（論文）題目垂直軸風力發電機設計選題意義、研究現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，世界各地出現了價格上漲，短缺的情況，并且產生的廢氣污染空氣，日益破壞地球環境。尋找利用可再生能源變得尤其重要。風能是一種普遍的可再生能源，具有蘊藏量巨大，無污染，可再生，分布廣的特點，而且風能利用技術是世界上發展速度最快的科學技術之一。風力發電已成為世界可再生能源發展的重要方向。風力發電機能夠通過風能帶動葉片旋轉，經過加速處理之后帶動高速發電機，將風的機械能轉化成電能。現今風力發電機主要的形式是水平軸風力發電機和垂直軸風力發電機兩大類。由于歷史上地理上的誤區，錯誤的認為垂直軸風力發電機的效率要遠遠低于水平軸風力發電機，水平軸風力機站了90%左右。近年來理論的進步，垂直軸風力機的優勢越來越明顯。水平軸風力發電機是由方點擊隨風變化的，因此發出的電時有時無，電壓和頻率不穩定，所以必須調整齒輪箱，偏航系統，剎車系統，液壓系統等，式結構復雜化。然而垂直軸風力機無需對風，也就不存在偏航功率損失，可以接受全方位的來風，風能利用率高，發電曲線飽滿。水平軸風力機增大功率意味著葉片尺寸的增加，進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，輪葉隨風載荷幾十噸，遇風容易出現翻倒的嚴重故障，出現故障修理困難、維護費用高。相比之下，垂直軸風力機的優勢就大大的體現了，垂直軸風力機葉片形式多種多樣，發電機、齒輪箱等在底部，重心低，甚至能耐12-14級的臺風，維修也變得方便。但是垂直軸風力機葉片在同一個圈里運動，不產生力矩，風力過大時，速度又難以控制，風力小時，有難以自動啟動。通過上述比較，如何把垂直軸風力發電機的優良發電性能發揮最大，并且克服無法自動啟動和速度過大時難以控制等缺點，設計出高效率、高穩定性、廉價、克服自啟和控制速度，成了這次設計的重要任務。本設計通過對已有的垂直軸風力機的優缺點進行改良設計。研究目標和內容研究目標：設計一種高效、運行可靠的垂直軸風力發電機。主要包括確定構成零件的設計方案，對部分零件進行的設計和計算，特別是關鍵部位零件的設計，使其提高運行的可靠性。主要的研究內容包括以下幾方面：1、了解目前發電機的過去，現在及未來的發展狀況。2、分析垂直軸風力發電機的工作狀況，研究研究工作原理，獲得相關數據。4、根據工作原理進行設計。（包括材料的選擇、標準件的選擇、零部件的尺寸及安全校核、以及零部件的結構等）。3、確定垂直軸風力發電機的葉輪形狀和連接方式。5、根據強度要求，對部分零件進行強度校核，看是否滿足標準。研究方法、步驟和措施第一階段：準備階段，了解垂直軸風力發電機的過去與現狀以及未來的發展，查閱課題相關的國內外文獻，擬訂設計思路，挑選最佳方案。第二階段：設計階段，確定總體設計方案，根據課題給定的條件和基本要求進行設計計算，確定主要參數，對所得數據結果進行分析、處理，對系統的主要零部件進行選型和校核。第三階段：制圖階段，整理各類資料和數據，利用ＣＡＤ制圖，分別做出系統的總裝圖及各部件的裝配圖和零件圖。第四階段：總結階段，撰寫設計計算說明書，檢查圖紙，準備答辯。研究的總體安排與進度2012.7.5 選擇畢業設計題目2012.7.5 公布題目學生和教師雙向選擇，教師介紹題目2012.7.5 機械系畢業設計動員報告2012.9.1 完成文獻綜述、外文翻譯2012.9.1 開題報告，完成方案設計，2012.9.1 上交文獻綜述、開題報告，開題報告答辯 完成結構設計并進行中期答辯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，設計說明書，論文交到審圖老師2012.12.10 修改，畢業答辯主要參考文獻[1]寇微等.一種組合型垂直軸風力發電機的結構設計[J].電力科學與工程，2011，27（5）：25-28[2]HESIYUAN.Capacitycreditofwindpowergenerationproblemsandsolutions[C][3]/view/1070501.htm[4]鄭云.小型H型垂直軸風力發電機氣動性分析[D].西安：西安交通大學，2008：3-10[5]王輝.一種垂直軸風力發電機結構設計[J].科技信息，2010，21：99[6]趙丹平等.風力機設計理論及方法[M].北京：北京大學出版社，2012：1-29[7]田海蛟等.垂直軸風力發電機發展概述[J].應用能源技術，2006（11）：22-27[8]孫云峰等.垂直軸風力發電機的發展概況及趨勢[J].農村牧區機械化，2008（2），75：42-44[9]嚴強等.垂直軸風力發電機的發展趨勢和應用[J].上海電力