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1、1/16,海洋波浪力发电机械的设计,学生姓名： 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导老师：,2016年5月22日,2016年机电与信息工程学院本科毕业设计答辩,2/16,目 录,3/16,一、选题背景,波浪能发电优点及应用,优点：蕴含量丰富、清洁无污染、能流密度大。 应用：军事、工业、商业。 设计目的：海上设备供电。,4/16,二、设计方案,振荡浮子式 1.适合波能功率密度较低的国家 2.可靠性较高,机械式 技术相对成熟,电磁发电机 1.适合发电量较大的场合 2.技术相对成熟,1、能量转换流程,5/16,二、设计方案,2、设计方案,原理一,原理二,缺点：吸收半个周期波浪能,缺点：冲击大，重量
2、大,6/16,二、设计方案,3、设计流程,波浪参数的选择和计算,浮子波能采集系统的设计,装置总效率的估算,发电机的选择,机械传动机构的设计与校核,装置的固定,周期：5s 波高：1.5m,闭环式 垂直圆柱体,33%35%,普通：3000r/min 半直驱：600r/min 直驱：41r/min,换向 二级增速,7/16,三、浮子波能采集系统,1、工作原理,浮子向上运动时，h段缆绳会在主滑轮上产生逆时针方向的转矩 浮子向下运动时，a段缆绳会在主滑轮上产生顺时针方向的转矩,8/16,三、浮子波能采集系统,2、浮子的运动微分方程,参数分析,浮子的直径大小对浮子的运动有一定影响,uKA2/3,B=A2
3、1 g,C= 1 2 ACD,m=Ad,9/16,3、确定浮子直径,三、浮子波能采集系统,6m,D=9.6m,-2,10/16,四、机械传动机构设计,1、工作原理,单向轴承1,单向轴承2,输入轴反转,输入轴正转,输入轴正转时，单向轴承2锁止，低速大齿轮2工作，低速大齿轮1空转 输入轴反转时，单向轴承1锁止，低速大齿轮1工作，低速大齿轮2空转,低速大齿轮1,低速大齿轮2,输入轴,输出轴,11/16,四、机械传动机构设计,2、齿轮的设计计算和校核,按照齿面接触疲劳强度设计,按照齿根弯曲疲劳强度设计,几何尺寸计算,圆整中心距后的强度校核,12/16,四、机械传动机构设计,3、传动轴的设计计算和校核,
4、计算各轴最小直径,确定各轴段长度和直径,轴的校核计算,13/16,四、机械传动机构零件图,14/16,Solidworks 渲染图,15/16,五、总结和展望,总结,1、设计闭环式浮子波能采集系统，提高波浪能的吸收率 2、设计能将输入轴的双向旋转运动转换为单向旋转运动的机械传动机构，提高波浪能的利用率。 3、分析选择合适的浮子形状参数，选定和设计装置主要零件的有关参数，绘制零件图，进行三维建模。,1、装置的设计合理性和实际可行性有待进一步验证。 2、原理中的细节问题需进一步完善。需解决绳子的张紧，磨损量严重，如何保证绳不脱离滑轮槽，滑轮防腐蚀等问题。 3、考虑实际情况，具体设计滑轮组的纵向高度及零件的固定方式。,展望,16/16,谢谢各位老师！,
