数控加工工艺课程设计--风力发电机主轴加工工艺的研究.pdfVIP

数控加工工艺课程设计（论文）说明书

题目“风电主轴”零件加工工艺设计

风力发电机主轴加工工艺的研究

目录

第一章风能

一、风能利用的历史

二、风力发电机技术

三、风力发电机技术的特点

第二章风力发电机主轴加工工艺

一、主轴毛坯的制造

二、主轴的材料和热处理

三、加工阶段的划分

四、工序顺序的安排

五、定位基准的选择

六、零件图工艺分析

七、确定装夹方案

八、确定加工顺序及走刀路线

九、刀具选择

十、切削用量选择

第三章数控加工工艺卡片拟定

一、机械加工工程卡片

二、机械加工工序卡片

第四章实践

一、致谢

二、总结

第一章风能

一、风能利用的历史

人类利用风能已有数千年历史在蒸汽机发明之前风能曾经作为重要的动力用于

船舶航行、提水饮用和灌溉、排水造田、磨面和据木等。埃及被认为可能是最先利用风能

的国家，约在数千年前他们就开始用风帆来帮助行船。

波斯和中国也是很早开始利用风能，主要是使用垂直轴风车。

在蒸汽机出现之前，风力机械是动力机械的一大支柱，其后随着煤、石油、天然气的

大规模开采和廉价电力的获得，各种曾经被广泛使用的风力机械，由于成本高，效率低，

使用不方便等，无法与蒸汽机、内燃机和电动机等相竞争，渐渐被淘汰。例如荷兰现存几

百座风车，被作为文物保护起来，成为旅游景观。

二、风力发电机技术

通常所说的风能是空气流动所具有的动能。风力发电就是将空气流动的动能转变为电

能。大风包含着很大的能量。风速为9~10m/S的五级风吹到物体表面上的力，风速为20m/S

的九级风吹到每平米面积上的力约为50kg，风速为50~60m/S的台风这个力可200kg。风

中含有的能量比人类迄今所能控制的能量高得多，风力是地球上重要的能源之一。

风力发电机组主要包括转子（回转叶片）等、升速装置、发电机、控制装置、调速系

统以及支撑铁塔等。当风力发电装置作为稳定电源经常供电时,还必须装设蓄能装置(如蓄

电池)。转子上的回转叶片受风力冲动,将风力转变为回转的机械力,通过升速装置驱动发电

机发电。转子一般为立式,叶片数一般为2~3片,叶片的方向与风向垂直,转速只有40~50r/min,

而发电机的转速较高.例如1500rmin、50Hz

的发电机,必须装设升速装置(齿轮、链条和皮带)等。控制装置包定向装置(将转于调整

对准风向)、起动和停机装置、调整风力装置(调整叶片角度以调整接受的风力)和保护装置,

在过高风速时停机以及发电机保护等。调速装置用来维持发电机定速回转。支撑铁塔用来

支撑和提高转于位置,使回转叶片能接受较大风速,因风速随高度而升高。因风能具有随

机性,而电力负荷则有其本身的规律,为使供电可靠,大规模风电是建设多台大型风电机组形

成的风电厂与电网并联运行,在电网达不到的边远地区则采用风电机组与柴油发电机组联

合运行的方式,既可节油又可保证连续供电。

三、风力发电机技术的特点

风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流动具有的动能称风

能。空气流速越高,动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机,

以产生电力,方法是透过传动轴将转子(由以空气动力推动的扇叶组成)的旋转动力传送至发

电机。到2008年为止,全世界以风力产生的电力约有94.1百万千瓦供应的电力已超过全

世界用量的1%。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源,但在1999年到2005年之

间已经成长了四倍以上。

（一）风能特征

风能优点

1风能为洁净的能量来源。

2风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。

3风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。

4风力发电是可再生能源,很环保。

风能缺点

1风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后

已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。