全自动太阳能的跟踪传动系统的设计与仿真

全自动太阳能的跟踪传动系统的设计与仿真1一、选题依据（包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义）选题背景1太阳能资源取之不尽，用之不竭环保无污染。2XX每年年均总辐射在40004450兆焦之间，适宜光伏发电时间长达56个月，新能源技术的利用将有助于毕节经济发展。3在生活中能实现全自动跟踪太阳光设备很少，市场潜力巨大选题研究理论及实践意义能源是人类生存的基础，当前人类正面临着石油、煤炭和天然气等常规物燃料枯竭的严重威胁。在世界能源结构中，人类主要利用的使化石能源。其中石油、天然气、煤炭的消费结构分别为41、23和27。而根据目前所探明的存储量和消费计算，这些能源仅可供全世界大约消费170年。我国第一次能源状况也和世界相仿，据国家1999年政府白皮书估计，目前我国石油剩余可采储量为32736亿吨，可供开采20年；天然气剩余可采储量11704亿立方米，可供开采60年；煤炭剩余可采储量1145亿吨，可供开采不足百年。由此可见在人类开发利用能源的历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期仅是一个不太长的阶段，化石能源被新能源取代使历史的必然。低碳环保是人类可持续发展的必由之路，为了实现这个目标，需要发展新能源来替代现有的传统化石能源。从目前的市场发展水平来看，在可预见的将来，太阳能光伏发电将在新能源中占有重要的一席之地。对人类来说，太阳释放的能量还包括地球上的各种能源，例如煤炭、石油以及风能、海洋能、地热能等，它们都是由太阳能转化而成的。另外，与其他能源相比，太阳能具有独特的优点,它没有一般煤炭、石油等矿物燃料产生的有害气体和废渣，因而不污染环境，被称作“干净能源”。在生活生产中到处都可以获到太阳能，使用方便、安全，成本低廉，可以再生。现在，人们越来越认识到太阳能的重要价值。特别是在当前世界各国面临能源日益紧缺的情况下，人们已把太阳能作为开发利用的现代主要新能源之一，因此，向太阳这个取之不尽的能源宝库索取能量，实现人类历史上的能源变革，已成为今后能源开发的主要趋向。随着科学技术的不断发展，人们对太阳能的利用也日益广泛和深入。现在，太阳能的利用已扩展到科学研究、航空航天、国防建设和人们日常生活的各个方面。尽管人们对太阳能的开发利用方式如此丰富多样，然而直到目前为止，所利用的太阳能与太阳照射到地球上的能量相比，仅是沧海一粟，而且使用效率较低，规模也较小，致使大自然赐予的这种宝贵能源大部分损失掉了。所以，用现代化方法大规模地开发利用太阳能，已成为摆在人们面前的一项重要任务。6二、选题研究现状（包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题）国内外研究情况1、资源及利用现状。太阳能是可再生能源中的一种。太阳能是指太阳所负载的能量，它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量,包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽用之不竭的能源，而且太阳能发电绝对干净不产生公害，所以，商业化开发利用太阳能已成为世界性的趋势。我国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。我国地处北半球,南北距离和东西距离都在5000公里以上。在我国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源，年日照时数超过2200小时以上的地区约占国土面积的2/3以上。大多数地区年平均日辐射量在每平方米千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米，千瓦时。年日照时数大于2000小时。与同纬度的其他国家相比与美国相近，比欧洲、日本优越得多。2、太阳能主要利用方式。太阳能的利用方式主要有光伏发电系统，利用蓄电池将太阳能转换为电能并储存、太阳能聚热系统。其原理类似于火力发电，利用太阳的热能产生电、太阳能热水器、太阳能取暖和制冷等等。20多年来太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。全世界太阳电池的生产厂已不下几百家已有100万套光伏系统在运转，2000年全世界太阳电池的产量达到2877兆瓦，累计安装量已超过1300兆瓦，预计到2030年，光伏发电在世界的总发电量中将占到520。毕业设计论文代做平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ34496499742004年，德国共装配10万台新的太阳能发电设备合计容量3000万千瓦，首次超过日本居世界第一位。德国去年太阳能业的总产值达到20亿欧元,，比前年增长60。美国计划到2010年安装10003000MW太阳能电池。3、开发利用现状。从20世纪70年代中期开始，我国一些高等院校和中科院电工研究所等单位和机构，对太阳能热发电技术做了应用性基础实验研究，并在天津建造了一套功率为1KW的塔式太阳能热发电模拟实验装置，在上海建造了一套功率为1KW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置。在北京中科院电工研究所对槽式抛物面反射镜太阳能热发电用的槽式抛物面聚光集热器也作了不少单元7性试验研究。目前中科院电工研究所建立了一套1KW碟式太阳能热发电系统，正在进行实验研究。目前我国太阳能民用最为广泛的是太阳能热水器，目前已形成真空管、平板型、闷晒型三大技术主流，并全部拥有自主知识产权,我国的太阳能热水器无论是生产量还是保有量，都居世界第一位。资料统计表明中国已安装的户用太阳能热水器占了全球的76这是一个惊人的数字，但主要分布于小城镇和农村。住宅用小型化太阳能光伏电池板也已初露锋芒，山东皇明集团生产的户用光伏电池系统就已进入各地的建材市场。在自然条件较差而光照充足的西藏太阳能得到广泛推广。截至目前西藏已建成10千瓦至100千瓦规模的太阳能光电站7个解决了20多万人的用电问题。推广太阳能热水器超过10万平方米，太阳能采暖房20万平方米，太阳灶102万台，每年利用太阳能折算可达135万吨标准煤，价值上亿元人民币。亟待解决问题1、执行机构与传动系统运动协调性2、光电转换效率3、恶劣环境下系统稳定性83、研究内容与方法内容传动链1实现底座360旋转绪论基础理论研究传动系统总体设计三维建模及装配结论与展望1、选题背景及理论意义2、国内外研究现状1、自动跟踪原理2、传动类型的选择3、实现自动跟踪理论依据1、运动方案设计2、电机安装与传感器选择3、变速器选择4、连杆机构设计5、控制系统选择1、总装配图2、变速器装配图3、零件图在化石能源枯竭背景下，未来对太阳能开发利用，将促进世界的可持续发展电机联轴器变速器锥齿轮底座电机轴联轴器轴9传动链2实现太阳能电板俯仰运动。研究方法020406080100第一季度第三季度东部西部北部运动描述电机带传动凸轮铰链四杆机构太阳能电板太阳能电板查找文献法理论分析数学建模法查阅网络文献查阅图书资源运动方案设计材料选择分析受力情况传动机构三维建模传动机构与执行机构的三维建模理论计算计算电机转矩计算连杆机构强度、刚度及受力变形计算太阳能电板俯仰角度，运动位移凸轮运动仿真法传动机构与执行机构的仿真传动系统与太阳能电板仿真结论验算总体机构可行性验算关键零件校核7四、研究的主客观条件（一）主观条件1大学四年的学习。大一、大二期间，先后学习了机械制图、互换性技术基础、理论力学、材料力学、高等数学、线性代数、机械设计等基础课程，通过课外选修CAD、SOLIDWORKS等机械绘图工具。大三和大四在掌握一定的理论基础知识的基础上，学习了机械设计、机械制造基础及机械制造工艺学，通过对机械原理课程设计，机械制造工艺学课程设计，机械设计课程设计以及相关课程的学习，为毕业设计奠定了一定的理论依据和实践基础。2在毕业设计确定题目之初，查阅了学校提供的网站资源、图书馆资源、文献下载。在设计过程中认真翻阅了机械原理，理论力学，机械机械设计等课程，通过网络或图书馆查阅了国内外相关文献。（二）客观条件1导师丰富的理论知识和实践经验。2学校免费图书资源和网络文献。3同学之间相互交流以及学院相关老师悉心指导。五、研究进度安排2016年7月2016年8月联系导师，确定论文题目，查阅课题相关文献。2016年8月2016年9月积极与导师交流沟通，确定研究的内容以及研究方向，准备开题报告答辩资料，完成开题报告。2016年10月2017年1月收集资料、查阅文献、参考书目，拟定设计思路，理论计算，校核，模态分析仿真，参数修改，完善结论，完成初稿。2017年1月2017年3月对部分设计进行验算、校核、修改，绘制零件图和装配图。2017年3月2017年4月实现设计定稿。2017年4月2017年5月完成设计，准备答辩。7六、主要参考文献1罗运俊,何梓年，王长贵太阳能利用技术M北京化学工业出版社,20012李建英,吕文华，贺晓雷J一种智能型全自动太阳跟踪装置的机械设计太阳能学报3高峰，孙成权，刘全根M太阳能开发利用的现状及发展趋势世界科技研究与发展趋势世界科技研究与发展，200144TOMREARDMAKEMACHINEMOVINGFASTERMODEVNMACHINESHOP19975濮良贵机械设计M高等教育出版社,2014126美伯尔机械分析与机械设计汪一麟，等译北京机械工业出版社，19887王步灜机械零件强度计算的理论和方法M北京高等教育出版社，19868谢联先CB机械零件的承载能力和强度计算M汪一麟，等译北京机械工业出版社,19849库德里亚夫采夫BH机械零件M汪一麟，等译北京高等教育出版社,198510邹慧君，张青机械原理课程设计手册（第二版）M北京高等