西南科技大学城市学院
毕业设计（论文）开题报告
院系
西科大城市学院机电工程系
专业班级
汽车1105
姓名
杜自彬
学号
201140218
题目
大型风机组轮毂的设计及机加工艺规程编制
题目类型
机械设计
一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）
1.国内外研究现状
风能是一种洁净的可再生能源，在当今能源和环境问题日益受到关注的情况下，利用风能进行发电越来越受到人们的重视，随着科学技术的不断发展，风力发电技术在世界上得到了飞速的发展，越来越多的兆瓦级大型风力发电机组相继建成并投入运行，风电市场前景异常广阔。近年来，国外风电发展非常之快，装机容量以每年30%以上的速度增长、如德国、西班牙、美国、丹麦、印度等国家，都制定了大规模的发展风电的计划。由最初的小型KW级向MW级迈进。同时世界风电的快速发展也给我国提供了经验，机遇和挑战。从上世纪80年代，我国就开始利用风力发电。截至目前我国已建成风电场50多个，逐步与世界接轨。在风力发电机组技术上，现代风力发电机组正在向轻型、高效、高可靠性及大型化方向发展。风电行业中最有影响、发展最快的国家主要有美国、德国、丹麦、西班牙、英国等。这些国家技术比较成熟，有较完善的设计理论和丰富的设计经验，而且商业化程度已具相当规模。
风电机组是风力发电的核心设备，其成本约占总投资的60%~80%。在风电机组中轮毂成为了一个重要部件，它形状复杂，轮毂的设计好坏将直接影响到整个机组的正常运行和使用寿命。也是发展大型风机必备条件。
生产需求状况
风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生能源，风力发电已成为新能源产业中最重要的组成部分。风电机组的生存需求也在不断增加。轮毂的生产也相继上升。而且近几年，全球总装机容量快速增长，能源委员会预测，2020年全球的风电总装机容量将达到474GW。将满足全球40%的能源需求。
选题目的、意义
以“大型风机组轮毂的设计及机加工艺规程编制”作为此次毕业设计，不仅是让我们对四年所学专业理论知识的一个总结、运用与巩固，更是理论与实践相结合、活学活用的一次体现。而且还让我们明白了大自然新能源是怎样开发与利用的。科学技术的不断发展，都需要不断学习和创新。同时，通过此次的毕业设计更加强化和巩固已学的专业理论知识和AutoCAD、ANSYS、UG、CAXA等工程软件熟练操作。从而为自己以后进入公司企业设计或制造部门打下坚实的技术基础。在当今信息化和科技化时代，唯有不断努力学习积淀，勇于创造、勇于创新才能在社会上立足，才能找到属于自己的一片蓝天。同时作为一个中国人，为中国梦“中国制造”向“中国创造”转型贡献出自己一份绵薄之力。
4、主要参考文献
[1]《机械工程材料与热处理》北京理工大学出版社张俊主编
[2]《材料成形技术基础》重庆大学出版社第二版胡亚明主编
[3]《风能与风力发电技术》北京化学工业出版社刘万坤主编
[4]《大型风电球墨铸铁轮毂的质量控制》中国兵器科学研究院宁波分院出版彭建中主编
[5]《风力发电机组轮毂结构优化》重庆大学风力发电技术及装备研究所出版何玉林主编
二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程
1、研究（设计）内容
通过三维建模软件UG或Soildworks设计出风电机组轮毂的模型，在轮毂的设计上有两种方案（即一种适用于小型风电机组的球形轮毂（结构简单），另外一种为大型风机组的三角形轮毂）。这两种方案都因各自的结构所致以至适用于不同的类型，当然设计的复杂程度为三角形轮毂。本次研究设计就是针对大型风电机组轮毂的设计。然后将三维模型转换为工程图纸即熟练掌握二维软件AutoCAD的使用（绘制工程图纸）。接下来对模型进行工艺分析（包括机械加工工艺，材料工艺（材料选取、加工等））。对工艺的分析过后就需要有限元分析即强度校核（轮毂的疲劳强度，静载荷受力强度等等来反映所设计的轮毂的使用寿命情况），所用有限元分析软件ANSYS(或者UG软件里高级仿真模块ANSYS）进行轮毂的强度分析。结合分析总结并优化轮毂结构。
要解决的主要问题
（1）设计思路，三角形轮毂的结构很复杂，而且在风机组上也是至关重要的部分，它的设计直接关系到整个风机运行使用。壁厚不均匀，定位孔、曲面造型、边倒圆角等细节都会导致精度、受力强度上的不同，所能承受风载、主轴上的载荷、恶劣环境等。
（2）必须对所需要使用到的各大软件进行熟练掌握。
（3）明确本次设计的意图，提高对专业知识的学习与总结。达到学以致用，活学活用，理论与实践相结合的目的。
3、工作流程
（1）根据选题明确选题意图查阅资料文献，并进行学习与总结。
（2）制定设计