摘要：由于煤炭石油等化石资源的不可恢复性，在年复一年的开采下逐渐减少。同时及燃烧化石能源造成大气污染等环境破环的情况下，公众对环境的保护呼声愈来愈高，于是把目光转向更高效可持续的利用的新能源：核能。它的优势在于原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的2700000倍。有利有弊，核能电厂会产生高低阶放射性废料，包括使用过的核燃料，具有放射线，故必须慎重处理。尤其是在上世纪的核电站切尔诺贝利事件让人们警醒，对绿色能源的需求使得风力发电在近几年得到了更多的关注和开发使用。风力发电因地制宜，中国地貌幅员辽阔，只要有风能的地方，在高山顶，平原等地方，通过较长的风叶片捕捉到风能，经由驱动系统，发电机组就能变电产生电能发电。风力发电机的输出功率是由电动机在风速的影响下调整叶片角度的方式，在转速几百转/分就可以实现风力发电。本设计主要以小型风力发电机后端盖的安装与调试，组装经常要用到吊机，所需要的人力物力资源消耗甚多，并不具有很高的效率；其次当地的风能的资源不同，叶片形状与组装形式决定了发电功率，而叶片长短是由风能决定。在这前提下开发一套工装定位平台，能够将风电叶片后端盖与盖板精确的对中安装并进行微调，降低作业人员的工作强度，具有一定的适配性。其中包括主要的主体结构详细介绍和各构件的形体设计、轴的强度与电机功率验算校核以及方案的优化，CAD制图和solidworks的三维图来示意整体布局。

本文具体内容如下：

第一部分主要介绍了风力发电机的机组结构与优点，探讨叶轮结构和叶片长度对风力发电输出功率有多大的关系。风力发电机组机头部分是整个系统核心，机头工装结构性能的好坏直接决定了整体结构安全，因此，其中的装配与调试显得尤为重要。在国内外工装水平的还没较大的先进发展上，自此引出组装线上其中一环后端盖的工装，对一种轨道式的风电叶片定位架进行深入阐述，对它的内部结构和工作方式进行简单的叙述，此外轨道式风电叶片定位架工装的优点，在实际操作中的要解决的难题以及目前国内采用的工装方式都有一一介绍。

第二部分是对轨道式风电叶片定位架的总体布局简单介绍，介绍了这种定位架采用的对中定位的具体方法，敲定本设计的方案，简单介绍定位架的工作流程。

第三部分介绍定位架每一部分的结构，从它的工作方式、传动方式进行着重的设计和方案采纳，简单说明丝杠副以及气缸、减速电机的工作方式和使用事项。

第四部分是对传动系统的计算校核，对减速电机的选型和扭矩大小，对齿轮箱各齿轮齿数的确定、连轴器、轴、键等进行强度校核和验算，数据的选择从《机械设计手册》中采纳。

第五部分罗列了轨道式风电叶片定位架的技术要求和软件模拟仿真，并提出新的问题进行简要探讨。

关键词：叶片后端盖对中；轨道式；定位安装

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1引言-1

1.2风力发电的机组结构与优点-2

1.2.1风力发电机组主要的机舱组部分-2

1.2.2风力发电的优点-3

1.3叶片长度与发电功率关系-4

1.3.1叶片组成结构-4

1.3.2长度与发电功率关系-5

1.4实际操作中要解决的难题-5

1.5我国风电叶片定位工装的现状阶段-6

2风电叶片定位架的总体布局-6

2.1预设参数与设计-6

2.1.1设备工作要求-6

2.2定位架系统组成表-8

2.2.1风电叶片定位架平台工作流程-8

3风电叶片定位架机械组成部分的设计-11

3.1本物料抓取平台设计的基本原理概述-11

3.2抓具设计-14

3.2.1卡爪-14

3.3底座设计-14

3.3.1配重块设计-15

3.3.2防倾覆轮设计-15

3.4悬臂结构设计-15

3.4.1悬臂-15

3.4.2电磁吸合装置设计-16

3.5平台主升降与局部升降设计-16

3.5.1蜗轮蜗杆减速机构-16

3.5.2链条传动设计-17

3.6减速电机设计-17

3.6.1减速电机-17

3.6.2齿轮齿条副-18

3.6.3滚柱直线导轨-18

3.6.4圆柱齿轮传动设计-19

3.7伸缩机构设计-19

3.7.1伸缩机构-19

3.8旋转机构设计-19

3.8.1致电式电推杆-19

4 平台主要构件选型与计算-21

  4.1减速电机选型-21

4.1.1电机选型-22

4.1.2选择电动机功率-22

4.1.3选择电机转速-23

4.1.4减速器总传动比与分配：-23

4.1.5传动装置的运动和动力参数-23

4.2滚珠丝杠副选型计算-25

4.3蜗杆蜗轮传动设计-26

4.4传动轴-26

4.5联轴器的选型-27

4.6轴承的选型-27

5风电叶片定位架平台设备调整规格参数-29

5.1技术规格、参数及功能要求-29

5.1.1主要技术规格要求一览表-29

5.1.2噪声标准-29

5.1.3控制系统要求-29

5.2技术响应要求-30

5.3软件模拟仿真-30

结论-32

致谢-33

参考文献-34