垂直軸風(fēng)力機(jī)錐齒輪式變槳距結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究.pdf

1、風(fēng)能的利用是解決化石能源枯竭和環(huán)境問題的有效手段之一,而風(fēng)力機(jī)是風(fēng)能利用中最重要的能量轉(zhuǎn)換裝置。垂直軸風(fēng)力機(jī)由于具有不需要調(diào)向機(jī)構(gòu),便于維護(hù)和成本低等優(yōu)點(diǎn),而廣泛應(yīng)用于市政設(shè)施、偏遠(yuǎn)地區(qū)等。本文擬針對(duì)H型垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪中的變槳距結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究。
　　 本研究內(nèi)容主要包括四個(gè)方面：⑴提出一種電動(dòng)機(jī)直驅(qū)錐齒輪式變槳距機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片的攻角,以適應(yīng)不同的風(fēng)速；⑵中心軸是錐齒輪式變槳距結(jié)構(gòu)中連接輪轂和葉片的重要零件,是拉

2、彎復(fù)合狀態(tài);采用ANSYS對(duì)變槳距結(jié)構(gòu)中心軸的變形過程、應(yīng)力及應(yīng)變等進(jìn)行分析研究,并比較確定出合適的中心軸截面形狀；⑶在第二項(xiàng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,使用MATLAB再對(duì)所選定的中心軸進(jìn)行減振降重雙目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)；⑷本文涉及的中心軸是一個(gè)細(xì)長桿結(jié)構(gòu),因此有必要對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析。
　　 本文完成所得到的研究成果包括：①在分析比較現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力機(jī)變槳距結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,用錐齒輪系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)本文垂直軸風(fēng)力機(jī)的變槳距結(jié)構(gòu)；②通過分析比較中心