solidworks简易太阳跟踪机构三维设计(2)

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第9章键连接的选择及校核计算 28

9.1 轴1棘轮轴段键的选择及校核 28

9.2 轴1齿轮轮轴段键的选择及校核 28

9.3 轴2齿轮轴段键的选择及校核 28

第10章轴承的选择与校核 29

10.1 轴1轴承的选择与寿命校核 29

10.2 滑动轴承的设计和校核 30

第11章其他各部分结构的简单设计和校核 32

11.1 圆形上机架板的简单设计和校核 32

11.2 太阳能电池板支架 33

11.3 传动轴系上下机架板 33

11.4 防尘薄板 33

11.4 其他零件 34

总结与展望 35

12.1 所完成的工作 35

12.2 设计中的不足 35

12.3可以继续探索的方向 35

致谢 36

参考文献 37

第1章绪论

1.1太阳跟踪机构的设计意义

太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源, 与常规能源有本质上的区别，能否经济高效利用太阳能的关键在于太阳聚光和跟踪水平的优劣。目前太阳能光伏发电主要采用太阳电池板固定朝南安装的方式对太阳能进行采集, 太阳光利用率较低，而在相同条件下,采用自动跟踪发电设备要比采用固定式发电设备的发电量提高20%至35 %[1]，因此研制高效实用的太阳跟踪机构有着重大的现实意义。跟踪机构的基本原理是让电池板能绕单个或多轴旋转，使之随太阳高度角的变化而相应调整朝向，达到提高太阳能利用率的作用[2]。

1.2太阳跟踪机构的分类及其优缺点

目前太阳跟踪机构常见的有机械弹簧式、液压式、电机式等，总的可按其跟踪的工作原理分为被动式跟踪和主动式跟踪[3]。

被动式跟踪设计思路是利用太阳辐射强度不同时，传感器产生信号差值，根据该差值进行位置的调整和控制，直至太阳光再次直射太阳电池板。其优点是思路较为简单直接，电路设计也不复杂，且能使跟踪系统自动化、智能化[4]。然而传感器传感往往存在分辨率较低、反馈滞后、抗干扰能力弱的缺点[4]。

主动式跟踪思路与被动式跟踪不同。由于太阳的运行具有严格的规律性，我们可提前计算得出太阳的运行位置并使太阳电池板以同样规律运动，从而设计出主动式的跟踪机构，而不用通过检测到的光信号来调整太阳电池板[5]。主动式跟踪则能克服被动式跟踪的缺点，这是其优势所在。其缺点是要使跟踪系统的运行轨迹与太阳运行轨迹精确对应十分困难，只能作近似处理，存在一定偏差；缺乏智能性，无法对特定情况（如阴雨天气、光照不足等）作出应对[6]。

1.3太阳跟踪机构的发展趋势

随着一次能源的日益枯竭，太阳能作为一种清洁的可再生能源有着巨大的开发前景。太阳跟踪是提高太阳能利用率最有效的方法，因此太阳跟踪机构有着良好的发展前景[7]。同时由于计算机技术和传感技术的高速发展，目前的太阳跟踪系统正朝着精确化、智能化、低成本、高效率的发展方向迅速迈进，可靠性和经济性不断提高[8]。可以预见，在不久的将来，太阳跟踪机构将被广泛运用于太阳发电系统当中。