坐海底波能摆式发电机构设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 毕  业  设  计（论  文）  设计 (论文 )题目：    坐海底波能摆式发电机构设计   学生姓名：              学   号：               专   业：                                      所在学院：                                      指导教师：                                      职   称：                                      年     月     日  金陵科技学院学士学位论文                                                                            目录    录  摘   要  . . V 第 1 章  绪论  . 1 题背景  . 1 浪能资源分析  . 1 球 波浪能情况分析  . 1 国波浪能情况分析  . 2 浪能发电技术的研究进展  . 3 外波浪能发电技术的研究进展  . 3 内波浪能发电技术的研究进展  . 4 浪能发电技术 的类型  . 4 计和研究的内容和重点  . 5 第 2 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置方案设计  . 7 述  . 7 案设计  . 7 体方案论证  . 10 体实施方案  . 10 第 3 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置的受力与分析计算  . 11 仓的设计  . 11 轮与棘爪的设计  . 11 速器的设计  . 12 锥齿轮设计  . 13 及轴承的设计与选择  . 16 作用在齿轮上的力  . 16 步确定轴的最小直径  . 17 的结构设计  . 17 轴上的载荷  . 17 金陵科技学院学士学位论文                                                                            目录   按弯扭合成应力校核轴的强度  . 19 结论  . 20 参考文献  . 21 致  谢  . 22 金陵科技学院学士学位论文                                                                            摘要  海底波能摆式发电机构设计  摘   要   通过留学海浪能量的特性，它是由各种不同的波能的设备，其中，机械结构和原理而变化，转换效率变化时，理论的或在初步设计 阶段的最大部分。通过利用海浪能量的技术是比较新的，对相关设备进行了优化设计还是比较小的，类似的研究一直领先意义的优化器件的设计。在波浪能量吸收技术的观点：传统的利用波浪能采集方式，采取潜艇或多个波浪发电装置第二次转换后，再部署电网，让位给水下波浪一 些研究能量获取装置，波浪能装置引入坐海底波浪能发电设备 机械结构和摆锤乘坐海底波浪能发电设备发电装置的机械结构的系统设计的原理 。  关键词： 坐海底波能摆式发电装置，齿轮传动，波浪能金陵科技学院学士学位论文                                                                           t of of of is in or is a is of in in or a of by of in to on of to of of 陵科技学院学士学位论文                                                                      第 1 章  绪论  1 第 1 章  绪论  题背景  能源是人类生存和社会的发展，能源发展的物质基础和推广应用人类文明进步的发展，也造成了大量的环境问题，生态环境不断恶化，比如大量的二氧化碳和导致日益具有挑战性的气候变化，煤的严重损耗，结合近年来机动车使用的，浪涌的量，从 而导致在 成大雾和雾。自工业革命以来，人类社会不断增长的能源需求，特别是近几十年来，缺乏社会福利，以煤，石油，天然气等化石燃料驱动的过度捕捞是人类，造成了严重的能源危机。据“ 2013版）”显示，中石油仍将是世界的主要燃料，占全球能源消费的 在全球已探明的2012年 16700亿亿桶石油储量的基础上，目前的开采速度开采 53年。以同样的方式计算，世界证明了利用煤炭 220 年储量，全球已探明的天然气储量可供开采 57 年。为了应对能源危 机，解决环境问题，人类社会将注意力转向可再生能源。各国政府已经开始积极寻找清洁可再生能源，以改变能源消费目前的结构，并采取鼓励可再生能源的发展之路，并支持政策和立法有关的发展可再生能源的发展。所谓的可再生能源是指能恢复环境，并继续定期可以重复使用或能量，包括水电，生物质能，风能，太阳能，地热和海洋能得到补充。这是清洁可再生能源，包括潮汐能，潮汐能，海流能，波浪能，热能，盐度差能的海洋中一个隐藏的海洋能源。据评估，对全球海洋能，约 766亿千瓦可再生能源的各种理论，可开发利用约 64 万千瓦的技术，相当于两次世界总 量的发电机。根据协议 洋能实现预测，到 2050 年，全球海洋能源装机容量将 千瓦来实现的，将达到 52 十亿吨的二氧化碳排放量 。  浪能资源分析  在海洋表层水波波动由动能和势能产生的风的影响下。其中从海上多能，波浪能是使用能源的最大程度从海上，具有以下优点：海洋波浪能是最普遍的能量 ; 波浪能是一种可再生能源波周而复始，永无止境 ; 波能流密度极限 ; 波是一种清洁无污染的能源 ; 模式，按年，季度，分，秒的周期性变化 ; 波可以发生在机械能的形式。这就是为什么世界上，特别是能源资 源丰富的海洋各地的政府，同时大力鼓励海浪能源技术的发展 。  球波浪能情况分析  在 70年代初，曾报道说，利用海洋出货日期和海洋浮标沿海资源波的全球分布的数据，计算和分析，结合波浪数值模型的不断进步，先进的波数值预报模式是在波浪能的研究 12的应用。  2012 年美国国家海洋和大气管理局（ 全球浪潮可以用下面的结果进行评估：全球总波 p 为 用能量为 率 4 ， 6 13。表 以从表中可以看出，在北美 可用的总波能源金陵科技学院学士学位论文                                                                      第 1 章  绪论  2 资源和最自然资源亚洲波小于资金的总量，但最高可用性，可用第二量。开发能够 14通常被认为是（通过单位波峰值能量每单位时间）超过 2 千瓦 /米时的波浪能磁通密度。以从图中可以看出，大多超过 10千瓦 /米世界海洋波浪能流密度，南半球强大的波能流密度，在南部的高纬度地区印度洋，南澳大利亚和高达 100千瓦 /米磁通密度，并蔓延趋势向北 ;北半球的磁通密度一般比南半球少，面积相对高值位于北太平洋和北大西洋，大约（ 30 50）千瓦 /米，在大西洋低纬度海域海洋，北 印度洋大幅（ 10 20）千瓦 /米，东中国海北部海域和中国南海的 0   国波浪能情况分析  我们的面积非常辽阔的大海， 18000 公里大陆海岸线， 14000 公里的岛屿海岸线。据估算，海洋的总能量为约 8 108力巨大的剥削。据“中国农村的沿海海洋能源规划”随着波浪观测数据来计算统计，中国沿海约 12852均功率的波浪发电资源理论。  在空间地理分布的波能很不平衡，特别是在沿海省份的资源统计数据，如图 中沿台湾省为 岸最 常见的，占总数的三分之一，其次是浙江，广东，福建和山东沿海湖， 量，占全国总量的约 55 ;其他省份的海岸很少，只有 144 之间 563西沿海最少，只有 15  根据图 们可以看到波的能量密度的流动是低的，但最能的范围内使用，  分布一般是岛附近比在大陆沿海高，比沿海外岛的岛屿高。全国沿海波浪能流密度是浙江，台湾，福建北部的海坛岛，西沙渤海海峡和沿海地区的中心最高的地区，其次是浙江南部和北部，东部和广东南部福建海坛岛，山东半岛南部海岸。渤海，黄海和海湾北 部最低的北部北部海岸。具体细分：渤海海峡 米，岛上南北两端 ，浙江 平方米的中间，海坛岛，福建  男，西沙区 平方米，东部 米的 1 米以上，年平均波高，平均周期为超过 5s，更高的全国沿海波功率密度，储量最丰富的地区更大。其次是浙江 部和南部沿海地区 ，闽南 ，山东半岛在这些领域 米波功率密度南岸中等储量丰富。在其他地方，低波功率密度，分别 为  m 以下，以及较少的储量 20。波能流密度有显著的季节性变化。因为在季风气候在中国沿海，在大部分地区波功率密度有显著的变化。变化的总趋势是在秋冬季，春季和夏季的低点高出。浙江以南地区，因台风影响，春末和夏季（ 5 至 8 月在中国南海，东中国海七月至九月）波功率密度也更大，甚至有可能因为是大陈附近今年最高值。在波功率密度的季节性变化在高功率密度波岛附近更有意义，如北隍城，龙口，千里，大陈，泰山，西沙等地和大海 。  金陵科技学院学士学位论文                                                                      第 1 章  绪论  3 浪能发电技术的研究进展  外波浪能发电技术的研究进展  开 发和利用波能可以反馈两个世纪的第一项专利，早在 1799年，波的能量利用  法国人得到了他的儿子吉拉德。使用已在波浪能发展历史的发展，在法国的第一个国家，后来英国，挪威，日本，美国，葡萄牙等国的开发和利用。目前，日本和英国技术处于世界领先水平。  1910年，法国人亚历克斯波齐希克宜人，建成了世界上第一个波浪能装置  - 气波机发表了电力家乡 1。英国拥有世界上最好的波浪能资源将在 1970 年波浪发电作为新能源发展的主要课题是，在 80年代初，英国已经成为该中心的调查浪潮 21， 22 。在 20世纪 90年代，英 国已经在苏格兰兰伊课岛和奥斯本大草原海岛在 1990 年和 1994年建成了 750000 1995年 8月，英国研制安装波浪能发电装置的 2000和克莱德河口海湾，这是世界上第一个商用波浪发电设备实现的装机容量。  2000年 11月，艾莱依在苏格兰建岛海岸意味着 500千瓦的装机容量，现在可在线生成。  “ 海蛇”权力是指建在葡萄牙的英国公司海蛇的港口，也是最成熟的波能量转换装置，它由三个 150米长的铰接结构，每个发电功率可达 750千瓦，发电装置由世界上第一个商 业海浪发电厂，并于 2008 年开始投入使用 23日本作为一个土地稀缺的岛国的资源，已建成的开发和利用海洋的节能在日本没有力气超过 1500 波能装置。在 20世纪 60年代，日本天山熊绎使用 灯开发出一种波浪发电装置，具有这样的设备是从 1200 年，销售国家提出。  80 年代以来，日本开发并在 40 波为 125岸防波堤风格类型的范围内建四个单能力。最有代表性的所有发电机组是“海明”无动力船，很适合“岛屿自供电”能源发电装置的高尔夫，拥有 1250总装机容量，建于 20世纪 80年代初。 1996年 9月原町南防波堤火电 厂安装了固定式防波堤 130千瓦波浪发电设备是日本最大的波浪能量转换装置，电力系统和电网 6。  1998 年 7 月，日本已经运行另一个名为“鲸（鲸鱼威武）”波浪发电设备， 120 26力量。波浪发电研究始于挪威尽管起步较晚，达到进入 20世纪 70年代，但在波浪能领域的国际先进水平的投入和支持，在 80 年代后期的后半部分。挪威一直是主要贡献者提出了相位控制原理和泡沫收缩通道波能装置。比较有代表性的两家工厂都建于 1985年， 500 千瓦振荡水柱波电站于 1986 年，保利建波道储波力 27， 30 350收缩。美国在发达国家最高的能源消耗。近年来，图书印刷系统系列，平行板波能量模块，与波筏链的组装和气动波浪能量转换系统是美国波能源研究的重点。  2011 年 4 月美国 桥 浪发电设备正在使用，额定功率 150 千瓦，每个工厂可满足 150 家的用电需求。除了这些国家，其他国家是澳大利亚，葡萄牙，荷兰，丹麦，瑞典，加拿大，印尼等国家开展了一系列波浪发电研究和开发。能源危机日益明显，在波浪能的外国投资将继续增加。据不完全统计，有参与研究波浪能，波浪电站建设规模（设备单位或主干） 28个 国家（地区）的上千台（套），金陵科技学院学士学位论文                                                                      第 1 章  绪论  4 开发超过 800兆瓦的总容量，以及数她现场发电，增长年率  10 。  内波浪能发电技术的研究进展  70年波浪能技术研究始于上个世纪，上海的第一波能源研究的崛起，中国的波浪能源的研究已被列入国家重点科技攻关项目 26,31。  1975年，中国的发展已经成为一个 1千瓦的波浪发电浮标， 1984 广州能源研究所研制成功了小型水电 6W 手段的导航标，后来的开发和商业化生产。  1989 年，中国的珠海市万山岛建成第一座海上样的波能装置， 3 千瓦，平均最高总回报近 40的装 机容量从 10到 35，后来转换成波功率 20千瓦和产生于 1996 年 2 月试制成功，岛上的逐步完善后，一个额外的电源 32将提供。广州能源研究所于 1989年开始肘波器件的研究和设计后，经过不懈的努力研究，终于研制成功 33 5千瓦肘波摩托艇后的力量。  “九五”期间，广州能源研究所早在汕尾市建立和运行岸边振荡水柱波能量型动力装置 100项目始于 1996年 12月，该项目于 2001年 2月 34 束。该站推广波能装置，波浪能转换中的领先地位基础研究的发展。  1999年 9 月，中国山东省大管岛建立 了一个钟摆波浪发电设备， 100 千瓦的电厂装机容量，已与风力发电设备，岛民电源并联已经成功地进行了。我国波浪能的研究，但起步较晚，但近年来发展迅速，并取得了很大的进步。小岸波浪能技术已处于世界先进，微波能量已经相当成熟，并已商业化。但在装机容量而言，中国的相关技术是不够的，少的转换类型和设备的稳定性和可靠性的操作应进行研究 和 提高 。  浪能发电技术的类型  目前的研究和技术开发波浪能装置主要是基于以下原则：不使用波浪运动  压力变化用具摆动膨胀之间振荡 ;攀登将利用波浪能的浪潮带电水的势能等 27， 30。据波能量的原理大致可以分为波浪能装置振荡水柱振荡浮子和漫坝三种。下面是介绍当前波能装置的主要类别。  （ A）振荡水柱（  图 的工作原理是一个波驱动的水下  打开水柱振荡的气室上下移动，压缩空气室与喷嘴的顶部活塞发动机的空气的空间，从而使活塞元件旋转的涡轮，由空气涡轮机驱动的发电机和驱动器。根据其系泊模式振荡水柱波能的设备可以被分为两种类型的固定的和可变的。固定安装的是英国人 动装置“鲸鱼”是中国弯头日本波浪发电船后。优点振荡水柱波能装置旋转机构不与海水，良 好的耐蚀性，高可靠性，易于实现接触 ;缺点是效率比较低。  （ B）振荡浮子  浮子式振荡是利用波驱动的波浪能装置可移动部件（浮动，筏，鸭  体，曲轴等）有关的往复运动，这反过来又驱动器产生的机械系统或液压系统，驱动力产生部，或特殊的直接驱动发电机。这种类型的波能的设备可以根据结构的有源部分的形状可分为点头鸭，光滑，浮动，钟摆，蛙等。  金陵科技学院学士学位论文                                                                      第 1 章  绪论  5 由索尔特教授英国发明波的特殊的外观高效吸收的援助点头鸭式发电装置  能源发电装置。早装置类似于一个浮体鸭体的使用的横截面的通过的细长轴，并沿着顶部方向再次施加波浪作用，旋转 俯仰旋转内部液压装置轴波能量转换成液压能，从而电源驱动发电。点头鸭装置（图 1,7）后，由产生的陀螺仪安装鸭形浮体组合物中，相对于具有波陀螺仪俯仰电力设备的。  筏浮波能装置一般包括（图 沿波传播的顺畅一些水筏铰接在一起  该计划的作为波的部分的方向，俘获波能量转换成机械能的相邻平滑的相对转动，然后置于由能量转换和传输的铰链装置，用于驱动所述发电装置。一个典型的设备有英国的“海毒蛇”和爱尔兰 泵。  浮子式波能装置做依托浮在水面上或波浪力的作用下在水中浮动起伏运动淹 没吸收波浪能，从而通过机械或液压方式使发电装置。根据浮体的运动的数目，浮子可以以多种波能装置浮动，双和多浮球的划分。现在成人如的  摆式波装置的倾斜是由钟摆来回液压系统或液压系统上的波的装置制造，以驱动发电机产生电力驱动。波能的设备的倾斜，可分为两种摆动挂摆动和浮力的，挂摆锤铰链点在水面上，浮力，钟摆铰链在海底点。日本 300 600 千瓦挂摆波浪能装置，英国人摆“蚝的浮力（牡蛎） 。  计和研究的内容和重点  本文是 摆 式波浪能发电装置的设备的波 可被收集的资源和能量转换装置，并检查各部件的整体结构设计和分析。  （ 1）使用的内容：   波能采集器  将能量转换装置，即，在一个方向上的倾斜运动，往复旋转运动  齿轮，所述单向旋转运动传递到加速后的发电机  总体框架设计和固定  各种组分的应力分析和验证  （ 2）设计重点  棘轮和棘爪设计  整体结构的设计  总结：分析本章当前能源问题的结果，这个问题的重要性导致了设计。其次，由波能以前金陵科技学院学士学位论文                                                                      第 1 章  绪论  6 的研究进行了分析，并与彼此并确定其自己的设计进行比较。  金陵科技学院学士学位论文                                      第 2 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置方案设计  7 第 2 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置方案设计  述  通过留学海浪能量的特性，它是由各种不同的波能的设备，其中，机械结构和原理而变化，转换效率变化时，理论的或在初步设计阶段的最大部分。通过利用海浪能量的技术是比较新的，对相关设备进行了优化设计还是比较小的，类似的研究一直领先意义的优化器件的设计。在波浪能量吸收技术的观点：传统的利用波浪能采集方式，采取潜艇或多个波浪发电装置第二次转换后，再部署电网，让位给水下波浪采取一些研究能量意味着设备 。   案设计  对于上述问题，如下本实用新型的模式被施加：瘦波能量包括基座，基座被连接到摆动杆和加速度施加到放置在海 中的摆动板的基础上，摆动板耦合由摆动板固定到轴和传动装置，所述驱动装置的第一伞齿轮，第二伞齿轮和一个第三伞齿轮，其特征在于，所述第一锥齿轮固定在摆动板轴，其中，所述第二锥齿轮和同轴且对称地第三齿轮斜上的两侧第一伞齿轮，锥齿轮，并与第一咬在一起，分别在第二和第三伞齿轮伞齿轮轮，分别使连接于输出轴的凸轮离合器，输出轴经由耦合到发电机相连。  此外，棘轮和凸轮耦合包括两个分别两个共同操作棘爪闩，既棘轮固定于输出轴，和设在传输对于与和第二锥齿轮的第二和第三伞齿轮和脱离一个第三伞齿轮，相同的两个爪端对称 伞齿轮固定于所述第二和第三斜齿轮，连接到所述爪，而另一端与棘齿之间，包括与每个齿可以从棘轮脱离。  此外，这两个组爪的，对称地设置在每个所述棘轮的两侧，并且由辊和辊，包括棘齿之间的接口连接 。  图 型 摆 式波浪能 发电 装置的 结 构示意 图 。  金陵科技学院学士学位论文                                      第 2 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置方案设计  8 图 型摆式波浪能发电装置另一角度的结构示意图  图 型摆式波浪能发电装置俯视结构示意图  金陵科技学院学士学位论文                                      第 2 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置方案设计  9 图 型棘轮离合器的结构示意图  图 型棘爪的结构示意图  图 中 标 号 说 明：  1 、底座；  2 、 摆 板；  3 、 传动 装置；  4 、棘 轮 离合器；  5 、摆 板 轴 ；  6 、 发 条阻尼器；  7 、 输 出 轴 ；  11 、第一底座；  12 、第二底座；  13 摆 板轴轴 承座；  14 、 摆 板 轴轴 承座；  15 、 输 出 轴轴 承座；  16 、 输 出 轴轴 承座；  31 、第一 锥齿轮 ；  32 、第二 锥齿轮 ；  33 、第三 锥齿轮 ；  41 、棘爪；  42 、棘 轮 ；  43 、 滚轴 ；  44 、棘 轮齿 ；  45 、 轴 承。  本 实 用新型 摆 式波浪能 发电 装置工作 时 ， 摆 板 2 在波浪能作用下， 摆 板 轴 5 发 生 转动 ，从而 带动 第一 锥齿轮 31 转动 ，由于第一 锥齿轮 31 两端分 别 与第二 锥 齿轮 32 和第三 锥齿轮 33 相 啃 合，当第一 锥齿轮 31 向一个方向 转动时 ，与其相 啃 合的第二 锥齿轮 32 和第三锥齿轮 33 的 转 向是相反的。由于第二 锥齿轮 32 和第三 锥齿轮 33 上均固定多个 对 称的棘爪 41 ， 图 中以四个 为 例，在第一 锥齿轮 31 带动 下，使第二 锥齿轮 32 和第三 锥齿轮 33 中的棘爪 41 推 动 方向也是相反的。  当 摆 板 轴 5 带动 第一 锥齿轮 31 顺时针转动时 ，即 视 角从第一 锥齿轮 31 向 摆 板 轴 5 方向上看，第一 锥齿轮 31 带动 第二 锥齿轮 33 逆 时针转动 ，从而 带动 第二 锥齿轮 33 上的棘爪 41 顺时针 运 动 ， 进 而使 第三 锥齿轮 33 上的棘爪 41 带动 与其相配合的棘 轮 42 逆 时针转金陵科技学院学士学位论文                                      第 2 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置方案设计  10 动 ，通 过 棘 轮 42 带动输 出 轴 7 逆 时针转动 。同 时 ，第一 锥齿轮 31 带动 第二 锥齿轮 32 顺时针转动 ，从而 带动 第二 锥齿轮 32 上的棘爪 41 顺时针转动 ，第二 锥齿轮 32 上的棘爪 41 在与其相配合的棘 轮 42 上滑 过 ，即安 设 在第二 锥齿轮 内部的棘 轮 42 不 发 生 转动 ，不会 产生影响。反之，当 摆 板 轴 5 带动 第一 锥齿轮 31 逆 时针转动时 ，原理同上，此 时 第一 锥齿轮 31 带动 第二 锥齿轮 32 逆 时针转动 ，从而 带动 第二 锥齿轮 32 上的棘爪 41 逆 时针 运 动 ，进 而使第二 锥齿 轮 32 上的棘爪 41 带动 棘 轮 42 逆 时针转动 ，通 过 棘 轮 42 带动输 出 轴 7 逆时针转动 。同 时 ，第一 锥齿轮 31 带动 第三 锥齿轮 33 顺时针转动 ，从而 带动 第三 锥齿轮 33 上的棘爪 41顺时针转动 ，第三 锥齿轮 33 上的棘爪 41 在棘 轮 42 上滑 过 ，即安 设 在第三 锥齿轮 内部的棘 轮 42 不 发 生 转动 ，不会 产 生影响。 滚轴 43 与棘爪 41 通 过轴 承 45 相 连 ，当棘爪 41 在棘 轮 42 上滑 动时 ， 滚轴 43 在棘 轮 42 上 滚动 代替滑 动 ，能 够 减小棘爪 41 与棘轮 42 之 间 的摩擦，从而减小棘爪 41 的 损 耗。通 过这 种棘 轮 离合器，使波浪能在两个方向输 入 时 均可吸收，使 输 出 轴 7 都能以同一方向 输 出，达到了全波浪吸收的效果，大大提高了波浪能的吸收效率。  输 出 轴 7 通 过联轴 器与 发电 机相 连 接， 图 中未示，将机械能 转 化成 电 能。从而 实现  了波浪能 转 化成机械能，在 转 化成 电 能的全波浪能吸收 发电 装置。  体方案论证  根据以往的研究成果可以在波浪能装置的研究现状和发展中找到都不是很成熟，很多缺点，如收缩通道式发电装置，转换效率低，并在海边占用空间大，无冲击漂浮电力传输推广 ;岸式波力意味着更高的环保要求等。该方案采用纯吸收机械建设和波浪能，转换 效率高，占地面积小，维护方便，便于电力传输的转换，使高价值的研究 。  体实施方案  根据病史和波能装置的结果从冲击波所获得的研究，可以驱动高捕集效率，依靠浮动浮力和自身重力推爪，这导致了真正的设备操作。由波能捕获，传输至发电机的顺序，每个单元如下：  波能量集电极：箱式部分，放置在水中，在一定量的水，在水槽部分地浸没注入，连接两个固定杆，杆的壳体， 1 个固定上下往复运动。固定杆安装不同棘爪方法有旋转一定角度，通过上下移动一固定波束驱动棘爪，在一个方向上的力棘爪，两个固定爪杆系统被反之亦然进行，使得仅可以执行 单向棘轮转动。  传动装置：棘轮轴被固定到一个大锥齿轮，伞齿轮和一个大伞齿轮小，其效果是使在锥形小齿轮速驱动的增加。虽然增加的速度的范围。  发生器：是选择选择所述发动机的基础上，在发电电动机的选择被发送到发电机轴电力和速度 。  金陵科技学院学士学位论文                              第 3 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置的受力与分析计算  11 第 3 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置的受力与分析计算  仓的设计  设计流程：  根据一个工作环境是浮在海面上，盐水腐蚀性，耐腐蚀性强的塑料材料，韧性好，适合于制造浮动储存空间。  一个浮动塑料，浮块大小根据所需设计浮力的大小，浮动的 2 立方米仓库总体积，水的安装一 半，从而使长度和 1260 毫米宽度，厚度为 5 毫米。根据公式用浮力浮杂志获得的浮力 ：   . 3 排液排浮 轮与棘爪的设计  1） 棘轮的设计  棘轮设计是整个设计的第一步，初步设定棘轮的尺寸参数如下  棘轮示意图如下：    图 1 棘轮示意图  金陵科技学院学士学位论文                              第 3 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置的受力与分析计算  12 2） 棘爪的设计棘爪的爪尖圆角半径应稍大于棘轮的圆角半径，因此设计棘爪尖圆角半径爪R=3度爪B=10他尺寸初步设计如图 2 所示：  图 爪  3） 挡块大小设计  由于棘爪固定杆要固定在浮仓上，挡块厚度要比棘爪厚度稍大，设计挡块度  速器的设计  设计流程：  设计使用寿命为 15 年，根据输入功率联轴器轴承棘 （棘承为棘轮轴的轴承效率，联轴器为棘轮轴与增速器间联轴器的效率），因为：  计算棘轮转速，根据波浪一般起伏周期 6 10s，中浪浪高 2算出棘轮线速度：  周长棘L=2 r =570棘轮转速为：  m i m 棘棘P=  5 0   5 0*9 5 5 0*33  金陵科技学院学士学位论文                              第 3 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置的受力与分析计算  13 则 . 9 9 k  9 x 0 . 9 9 x 0轴器轴承棘 锥齿轮设计  已知输入功率 （ 2 ，取齿数比 u=电动机驱动，工作 时限设计长 10年，工作平稳。  设定 齿轮精度等级、材料及齿数  该减速器是 通用 的 ，速度不高， 就选了 7级精度  从相关引用书目表格 10定 小齿轮材料为 40调质 )， 设定 硬度为 280而大齿轮材料为 45钢（调质），硬度为 240 设 小齿轮齿数 1 24z ， 又设 大齿轮齿数 2 2 . 7 9 2 4 6 6 . 9 6z ， 设 整 2 67z 。则2167 2 . 7 924zu z  按齿面接触强度设计  验算强度设计的式子如下：   11 32 . 9 2 ( ) 2 ( 1 0 . 5 ) 2Td u 设定 公式内的数值 如下：  预估 载荷系数 ，  然后算出 小齿轮的转矩 是  2222 . 6 19 5 5 0 9 5 5 0 7 7 . 8 9320 设定 齿宽系数 。  4） 找出相关引用书目的图序号是 10 21d ,找出 接触疲劳强度极限 值应该是 600H M P a ， 找出 大齿轮的接触疲劳强度极限 应该是  550H M P a  5） 找出相关引用书目的表格序号是 10 6 ,找到 材料的弹性影响系数 应该是1 8 9 . 8 0 . 5 P a  6）  算出 应力循环次数 ，公式如下：  9129826 0 6 0 9 4 0 1 ( 1 6 3 0 0 1 0 ) 1 . 0 1 5 2 1 01 . 0 1 5 2 1 0 3 . 6 4 1 02 . 7 9hN n j 12 6 4 . 2 9 9 4 0 3 . 1 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 7) 找出相关引用书目 的图序号是 10 接触疲劳寿命系数 的值是120 . 9 3 , 0 . 9 6H N H  8) 算出 接触疲劳许用应力  取失效概率为 1%，安全系数 S=1， 式子如下：  金陵科技学院学士学位论文                              第 3 章  坐海底波能摆式波浪能发电装置的受力与分析计算  14 12l i m 11l i m 220 . 9 3 6 0 0 5 5 80 . 9 6 5 5 0 5 2 8H N   P  P （ 2）  计算