小型风能自动送料机设计

【摘要】：当前能源日益紧张、缺乏，对风能的利用越来越受到重视。风能的利用途径一般有两种：将风能转变成电能或将风能直接转化成机械能。本文主要研发了一种适于小风量，低风速工况下的小型自动风能送料机构，对风力不丰富地区风能的利用具有一定的积极意义。 本文主要研究内容如下： 对风能自动送料机的总体方案进行设计研究，研究了基本原理及实现的大致结构；利用空气动力学，设计迎风面大的轴流后向式整体叶轮结构，作为风能自动送料机关键零部件叶轮的实现方式；对叶片进行受力分析，并对叶片翼型、攻角、出口角进行分析和参数优选。 对风机传动系统分析进行设计，采用圆柱凸轮机构实现往复送料动作，选用正弦曲线为从推料杆的运动，以解析法和几何法相结合设计凸轮轮廓曲线；用解析法设计了偏心曲柄滑块机构的各个构件的尺和运动轨迹、设计可实现双向送料的料仓。 运用Pro/E软件对风能自动送料机进行三维仿真设计和虚拟装配，以虚拟样机为基础，制造风能自动送料机的实物样机，并进行功能测试，验证了所提出的方案能够满足设计要求。 本研究对其他小型风能机械的研发具有一定的参考应用价值。 【关键词】：风能送料机 结构设计 叶轮 凸轮轮廓 曲柄滑块机构 运动分析
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK83
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 插图索引9-10
• 附表索引10-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 风力机械的研究概况12-15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第2章 风能自动送料机总体方案设计17-23
• 2.1 风能自动送料机简介17-19
• 2.1.1 功能设计要求17-18
• 2.1.2 位置设计要求18-19
• 2.2 风能送料机整体设计19-21
• 2.3 风能送料机传动机构设计21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 风能自动送料机叶片设计23-33
• 3.1 风能自动送料机叶片的空气动力学23-27
• 3.1.1 风能的计算23
• 3.1.2 基于叶素理论的叶片运动特性23-25
• 3.1.3 阻力与升力25-27
• 3.2 叶轮结构设计27-29
• 3.3 叶轮翼型的合理选择29
• 3.4 叶片受力分析29-31
• 3.5 叶片攻角与转角确定31
• 3.6 叶轮主要几何尺寸设计31-32
• 3.7 本章小结32-33
• 第4章 风能自动送料机传动系统的设计33-51
• 4.1 传动系统总体设计33-34
• 4.2 圆柱凸轮传动机构设计34-43
• 4.2.1 基本从动件运动规律的分析35-37
• 4.2.2 从动件运动规律的设计37-39
• 4.2.3 圆柱凸轮轮廓曲线的设计:39-41
• 4.2.4 圆柱凸轮的压力角设计41
• 4.2.5 圆柱凸轮几何参数设计41-42
• 4.2.6 圆柱凸轮机构的工作过程42-43
• 4.3 解析法设计偏心曲柄滑块机构设计43-48
• 4.3.1 偏心曲柄滑块机构整体结构设计44
• 4.3.2 偏心轮的设计44
• 4.3.3 连杆的设计44-48
• 4.4 轴系零件设计与定位方法的选择48
• 4.4.1 轴系零件设计48
• 4.5 推料仓的设计48-49
• 4.6 可调式储料仓设计49-50
• 4.7 可调式物料平台设计50
• 4.8 本章小结50-51
• 第5章 风能自动送料机三维仿真设计与功能测试51-57
• 5.1 风能自动送料机三维仿真设计51-54
• 5.1.1 基于 PRO/E 的圆柱凸轮三维仿真设计51-53
• 5.1.2 基于 PRO/E 的叶轮三维仿真设计53-54
• 5.2 风能自动送料机功能实验54-56
• 5.2.1 实验目的55
• 5.2.2 实验方案55
• 5.2.3 实验装置55
• 5.2.4 实验过程及结果55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第6章 总结与展望57-58
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-58
• 参考文献58-61
• 附：风能自动送料机总装图61-62
• 致谢62

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