《风电机组机械系统设计》课程最全的.docx
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《风电机组机械系统设计》课程最全的
《风电机组机械系统设计》课程设计内容
一、课程设计课题1:
主传动系统及其支撑件的设计与选型
1.课程设计组织
课程设计由两名教师共同指导课程设计过程,每5名同学一组,进行分工和协同工作,最终提交1份课程设计资料。
2.课程设计的目的
本课程设计课题,主要锻炼学生的风电机组设计实践能力,使其能够独立或合作开展主传动系统的选型和计算,并以双馈式风电机组主要机械结构中主轴为例,综合应用机械制图、机械设计基础、风电机组机械系统设计、风力机空气动力学等课程的知识,并具备绘制工程图纸的能力。
3.课程设计内容
根据教师给定的双馈式风电机组额定功率、额定转速、主传动系统布局形式等参数和设计要求,学生通过查阅机械设计手册及部件生产企业的网站、样本等材料,计算、选择和配置该风电机组的齿轮箱、发电机、制动器、联轴器、主轴承等关键部件。
计算主轴参数,并绘制主轴零件图;绘制主轴与轴承、轴承座的装配图,并给出详细尺寸。
4.课程设计的要求
本课程设计要求学生提供以下材料:
(1)计算、选型和设计过程及计算说明书;
(2)主传动系统最终的配置表单,包括齿轮箱、发电机、联轴器、制动器、主轴承、减震器等部件的型号及主要参数;
(3)主轴的工程图纸;主轴、主轴承及轴承座的装配图;
5.课程设计的考核
本课程设计的考核工作分为两步:
(1)教师审阅学生提交的课程设计资料,包括计算说明书和图纸;
(2)采取开放式答辩的方式,对每一组同学的课程设计内容进行答辩;
考核标准:
(1)课程设计资料的完整性,占总分数的50%;
(2)课程设计资料的正确性和合理性,占总分数的30%;
(3)答辩环节分20分、15分、10分、5分、0分等标准。
(4)整个课程设计分优、良、中、及格和不及格,共五级别;
二、课程设计课题3:
轮毂(电变桨)设计、计算与工程制图
1.课程设计组织
课程设计由两名教师共同指导课程设计过程,每4名同学一组,进行分工和协同工作,最终提交1份课程设计资料。
2.课程设计的目的
本课程设计课题,主要锻炼学生的风电机组实践能力,使其能够独立或合作开展风电机组轮毂(含变桨轴承及其驱动机构)的结构初步设计和图纸绘制,能够综合应用机械制图、机械设计基础、风电机组机械系统设计、风力机空气动力学、工程力学等课程的知识,并锻炼其绘制工程图纸的实践能力。
3.课程设计内容
根据教师给定的双馈式风电机组所处的外部环境条件、电网条件和风电场地质条件等条件、参数,正确分析并记录风电机组风轮所受的各种设计工况,学生通过查阅机械设计手册及部件生产企业的网站、样本等材料,计算、选择和配置该风电机组的叶片、变桨轴承、变桨电机、变桨减速器等部件,计算叶根连接螺栓、轮毂连接螺栓等标准件的型号、数量和公称尺寸。
设计和计算风轮的结构和主要尺寸参数值;绘制轮毂的零件图;绘制轮毂、轴承及其驱动单元的装配图。
4.课程设计的要求
本课程设计要求学生提供以下材料:
(1)计算、选型和设计过程及计算说明书;
(2)给出轮毂的物料清单表,包括各种标准件和采购件的数量和规格。
(3)轮毂零件图纸;轮毂、变桨轴承及驱动机构的装配图。
5.课程设计的考核
本课程设计的考核工作分为两步:
(1)教师审阅学生提交的课程设计资料,包括计算说明书和图纸;
(2)采取开放式答辩的方式,对每一组同学的课程设计内容进行答辩;
考核标准:
(1)课程设计资料的完整性,占总分数的50%;
(2)课程设计资料的正确性和合理性,占总分数的30%;
(3)答辩环节分20分、15分、10分、5分、0分等标准。
(4)整个课程设计分优、良、中、及格和不及格,共五级别;
三、课程设计课题3:
轮毂(液压变桨)设计、计算与工程制图
1.课程设计组织
课程设计由两名教师共同指导课程设计过程,每4名同学一组,进行分工和协同工作,最终提交1份课程设计资料。
2.课程设计的目的
本课程设计课题,主要锻炼学生的风电机组实践能力,使其能够独立或合作开展风电机组风轮的结构初步设计和图纸绘制,能够综合应用机械制图、机械设计基础、风电机组机械系统设计、风力机空气动力学、工程力学等课程的知识,并锻炼其绘制工程图纸的实践能力。
3.课程设计内容
根据教师给定的双馈式风电机组所处的外部环境条件、电网条件和风电场地质条件等条件、参数,正确分析并记录风电机组风轮所受的各种设计工况,学生通过查阅机械设计手册及部件生产企业的网站、样本等材料,计算、选择和配置该风电机组的叶片、变桨轴承、液压变桨机构等部件,计算叶根连接螺栓、轮毂连接螺栓等标准件的型号、数量和公称尺寸。
同时,设计和计算轮毂的结构和主要尺寸参数值,绘制轮毂的零件图;绘制轮毂、轴承及其驱动单元的装配图。
4.课程设计的要求
本课程设计要求学生提供以下材料:
(1)计算、选型和设计过程及计算说明书;
(2)给出轮毂的物料清单表,包括各种标准件和采购件的数量和规格。
(3)轮毂零件图纸;轮毂、变桨轴承及驱动机构的装配图。
5.课程设计的考核
本课程设计的考核工作分为两步:
(1)教师审阅学生提交的课程设计资料,包括计算说明书和图纸;
(2)采取开放式答辩的方式,对每一组同学的课程设计内容进行答辩;
考核标准:
(1)课程设计资料的完整性,占总分数的50%;
(2)课程设计资料的正确性和合理性,占总分数的30%;
(3)答辩环节分20分、15分、10分、5分、0分等标准。
(4)整个课程设计分优、良、中、及格和不及格,共五级别;
四、课程设计课题4:
主机架及偏航机构设计、计算与工程制图
1.课程设计组织
课程设计由两名教师共同指导课程设计过程,每3名同学一组,进行分工和协同工作,最终提交1份课程设计资料。
2.课程设计的目的
本课程设计课题,主要锻炼学生的风电机组设计实践能力,使其能够独立或合作开展风电机组主机架及偏航机构的结构初步设计和图纸绘制,能够综合应用机械制图、机械设计基础、风电机组机械系统设计、风力机空气动力学、工程力学等课程的知识,并锻炼其绘制工程图纸的实践能力。
3.课程设计内容
根据教师给定的双馈式风电机组风轮重量、机舱重量、载荷谱等初始材料,学生通过查阅机械设计手册及部件生产企业的网站、样本等材料,计算、选择和配置该风电机组偏航机构的偏航轴承、偏航电机、偏航减速机、小齿轮轮、偏航制动器等部件,分别计算偏航轴承与底盘、塔架的连接螺栓数量等标准件的型号、数量和公称尺寸。
同时,设计和计算偏航机构的结构和主要尺寸参数值,绘制偏航机构的零件图、装配图(含偏航轴承)、偏航驱动单元(电机、减速器、小齿轮)图、偏航制动单元图;绘制风电机组主机架(分前后两部分)的零件图;绘制主机架与偏航机构装配图。
4.课程设计的要求
本课程设计要求学生提供以下材料:
(1)计算、选型和设计过程及计算说明书;
(2)给出偏航机构的物料清单表,包括各种标准件和采购件的数量和规格。
(3)偏航结构的装配图纸和零件图纸;
5.课程设计的考核
本课程设计的考核工作分为两步:
(1)教师审阅学生提交的课程设计资料,包括计算说明书和图纸;
(2)采取开放式答辩的方式,对每一组同学的课程设计内容进行答辩;
考核标准:
(1)课程设计资料的完整性,占总分数的50%;
(2)课程设计资料的正确性和合理性,占总分数的30%;
(3)答辩环节分20分、15分、10分、5分、0分等标准。
(4)整个课程设计分优、良、中、及格和不及格,共五级别;
附加课题:
课程设计课题5:
风电机组塔架设计、计算与工程制图
1.课程设计组织
课程设计由两名教师共同指导课程设计过程,每4名同学一组,进行分工和协同工作,最终提交1份课程设计资料。
2.课程设计的目的
本课程设计课题,主要锻炼学生的风电机组设计实践能力,使其能够独立或合作开展风电机组塔架的结构初步设计和图纸绘制,能够综合应用机械制图、机械设计基础、风电机组机械系统设计、风力机空气动力学、工程力学等课程的知识,并锻炼其绘制工程图纸的实践能力。
3.课程设计内容
根据教师给定的双馈式风电机组风轮重量、机舱重量、载荷谱等初始材料,正确分析并记录风电机组塔架所受的各种设计工况,学生通过查阅机械设计手册及部件生产企业的网站、样本等材料,计算、选择和配置该风电机组塔架的钢板、法兰和螺栓,能够计算螺栓、法兰等零部件的型号、工程尺寸及数量。
同时,设计和计算塔架的高度、顶径、低径、厚度等参数值,绘制塔架及其主要定制设计部件的详细图纸。
4.课程设计的要求
本课程设计要求学生提供以下材料:
(1)计算、选型和设计过程及计算说明书;
(2)给出塔架的物料清单表,包括法兰、螺栓的工程尺寸及数量,规格钢板(包括塔壁、平台)的用量及工程尺寸等。
(3)塔架的装配图纸和零件图纸;
5.课程设计的考核
本课程设计的考核工作分为两步:
(1)教师审阅学生提交的课程设计资料,包括计算说明书和图纸;
(2)采取开放式答辩的方式,对每一组同学的课程设计内容进行答辩;
考核标准:
(1)课程设计资料的完整性,占总分数的50%;
(2)课程设计资料的正确性和合理性,占总分数的30%;
(3)答辩环节分20分、15分、10分、5分、0分等标准。
(4)整个课程设计分优、良、中、及格和不及格,共五级别;
《风电机组机械系统设计》课程设计分组方案
1.第一组:
2010级风能与动力工程专业1班
(1)1.5MW双馈式风电机组任务一、二、三、四
(2)3.0MW双馈式风电机组一、二、三、四
2.第二组:
2010级风能与动力工程专业2班
(1)1.5MW双馈式风电机组一、二、三、四
(2)3.0MW双馈式风电机组一、二、三、四
《风电机组机械系统设计》课程设计任务书
任务一、轮毂及电动变桨距机构设计(1.5MW、3.0MW;各一组)、A1\A2
一、已知条件
风电机组安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s,60米高度年平均风速为7.3m/s,70米高度年平均风速为7.6m/s,当地历史最大风速为48m/s,用户希望安装1.5MW(或3.0MW)风电机组。
空气密度设定为1.225kg/m3。
载荷计算书(见附件)
二、设计内容:
(1)叶片选型;
(2)变桨轴承选择;
(3)变桨电机选择;
(4)变桨减速机选择;
(5)变桨齿轮啮合副计算
(6)轮毂零件图绘制;
(7)轮毂与变桨机构总装图绘制(轮毂、变桨轴承、小齿轮、减速机、电动机、变桨限位装置及各种连接螺栓螺母等)。
三、设计要求:
(1)留好各个主要部件的安装空间、连接接口结构、操作空间;
(2)留好起吊位和维修通道等。
(3)标注要求:
零件图尺寸、装配图总体尺寸、装配尺寸、明细栏、标题栏、技术要求;
(4)每种部件的选择,均提供设计计算书;
(5)课程设计的第二周,周六全天答辩,要求提供PPT;
(6)最终材料包括设计报告、零件图和部件装配图;所有材料装订成册包括封面、目录、内容及页码:
●设计报告:
采购部件的计算和选型过程,给出选型依据和理由;设计的零部件结构和尺寸的设计依据与理由。
●零件和装配图纸:
四、时间估算:
(1)外购部件的计算与选择,耗时2天
(2)零件图绘制,耗时3天;
(3)装配图绘制,耗时4天;
(4)答辩材料整理与PPT制作;1天
任务二、轮毂及液压变桨距机构设计(1.5MW、3.0MW)B1\B2
一、已知条件:
风电机组安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s,60米高度年平均风速为7.3m/s,70米高度年平均风速为7.6m/s,当地历史最大风速为48m/s,用户希望安装1.5MW(或3.0MW)风电机组。
空气密度设定为1.225kg/m3。
载荷计算书(见附件)
二、设计内容:
(1)叶片选择;
(2)变桨轴承选择;
(3)液压系统选择,并给出液压系统参数;
(4)液压变桨机构设计;
(5)轮毂零件图绘制;
(6)轮毂和液压变桨机构总装图绘制(轮毂、变桨轴承、液压变桨机构、变桨限位装置及各种连接螺栓螺母等);
三、设计要求:
(1)留好各个主要部件的安装空间、连接接口结构、操作空间;
(2)留好起吊位和维修通道等;
(3)标注要求:
零件图尺寸、装配图总体尺寸、装配尺寸、明细栏、标题栏、技术要求;
(4)每种部件的选择,均提供设计计算书;
(5)课程设计的第二周,周六全天答辩,要求提供PPT;
(6)最终材料包括设计报告、零件图和部件装配图;所有材料装订成册包括封面、目录、内容及页码:
●设计报告:
采购部件的计算和选型过程,给出选型依据和理由;设计的零部件结构和尺寸的设计依据与理由。
●零件和装配图纸:
四、时间估算:
(1)外购部件的计算与选择,耗时2天
(2)零件图绘制,耗时3天;
(3)装配图绘制,耗时4天;
(4)答辩材料整理与PPT制作;1天;
任务三、主传动系统及其支撑件设计(1.5MW、3.0MW)C1\C2
一、已知条件:
风电机组安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s,60米高度年平均风速为7.3m/s,70米高度年平均风速为7.6m/s,当地历史最大风速为48m/s,用户希望安装1.5MW(或3.0MW)风电机组。
空气密度设定为1.225kg/m3。
载荷计算书(见附件)
二、设计内容:
(1)齿轮箱选择;
(2)发电机选择;
(3)主轴尺寸计算和结构设计;
(4)主轴承计算和选择;
(5)主轴承座结构设计;
(6)低速轴联轴器选择;
(7)高速轴联轴器选择;
(8)高速轴制动器选择;
(9)锁紧盘零件图绘制;
(10)主轴零件图绘制;
(11)主轴承座零件图绘制;
(12)主轴与主轴支撑装配图绘制(主轴、主轴承、主轴承座、锁紧盘、润滑结构、密封结构及螺栓螺母连接件等)
三、设计要求
(1)留好各个主要部件的安装空间、连接接口结构、操作空间;
(2)留好起吊位和维修通道等。
(3)标注要求:
零件图尺寸、装配图总体尺寸、装配尺寸、明细栏、标题栏、技术要求;
(4)每种部件的选择,均提供设计计算书;
(5)课程设计的第二周,周六全天答辩,要求提供PPT;
(6)最终材料包括设计报告、零件图和部件装配图;所有材料装订成册包括封面、目录、内容及页码:
●设计报告:
采购部件的计算和选型过程,给出选型依据和理由;设计的零部件结构和尺寸的设计依据与理由。
●零件和装配图纸:
四、时间估算:
(1)外购部件的计算与选择,耗时2天
(2)零件图绘制,耗时3天;
(3)装配图绘制,耗时4天;
(4)答辩材料整理与PPT制作;1天
任务四、主机架及偏航机构设计(1.5MW、3.0MW)D1\D2
一、已知条件
风电机组安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s,60米高度年平均风速为7.3m/s,70米高度年平均风速为7.6m/s,当地历史最大风速为48m/s,用户希望安装1.5MW(或3.0MW)风电机组。
空气密度设定为1.225kg/m3。
载荷计算书(见附件)
1.5MW机组主机架参考尺寸:
主体壁厚50mm、轴承座和齿轮箱连接处壁厚100mm、偏航轴承连接处壁厚120mm。
3.0MW机组主机架参考尺寸:
在1.5MW机组参考尺寸基础上提高20%~30%。
二、设计内容
(1)偏航轴承选择
(2)偏航电机选择;
(3)偏航减速机选择;
(4)偏航驱动齿轮副设计;
(5)偏航轴承设计计算与选择;
(6)偏航制动器选择;
(7)锁紧销设计;
(8)前主机架零件图绘制;
(9)后主机架零件图绘制;
(10)主机架及偏航机构装配图绘制(主机架、偏航轴承、制动器及螺栓、螺母等连接件)。
三、设计要求
(1)留好各个主要部件的安装空间、连接接口结构、操作空间;
(2)留好起吊位和维修通道等。
(3)标注要求:
零件图尺寸、装配图总体尺寸、装配尺寸、明细栏、标题栏、技术要求;
(4)每种部件的选择,均提供设计计算书;
(5)课程设计的第二周,周六全天答辩,要求提供PPT。
(6)最终材料包括设计报告、零件图和部件装配图;所有材料装订成册包括封面、目录、内容及页码:
●设计报告:
采购部件的计算和选型过程,给出选型依据和理由;设计的零部件结构和尺寸的设计依据与理由。
●零件和装配图纸:
四、时间估算
(1)外购部件的计算与选择,耗时2天
(2)零件图绘制,耗时3天;
(3)装配图绘制,耗时4天;
(4)答辩材料整理与PPT制作;1天
- 配套讲稿:
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