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研究生: 林均諭
Lin, Chun-Yu
論文名稱: 整合風力發電機與齒輪箱之構形設計
Configuration Design of Wind Power Generators with Integrated Gear Boxes
指導教授: 顏鴻森
YAN, Hong-Sen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 118
中文關鍵詞: 構形合成齒輪箱整合設計創意性機構設計風力發電機
外文關鍵詞: wind power generator, integrated design of gear boxes, configuration synthesis, creative mechanism design
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  • 本研究針對風力發電機與齒輪箱之構形整合設計提出一套系統化的方法。首先以顏氏創意性機構設計方法為基礎,對欲整合機構群進行現有機構分析、一般化、及特殊化,再利用機構拓樸構造不變的特性,將同構機構整合,系統化地產出所有可能的整合構形,去除現有整合機構之後,得到新型整合構形。此外,本研究利用所提出的構形設計方法,針對三桿齒輪箱與馬達、三桿和四桿具單自由度齒輪箱與風力發電機、以及五桿具雙自由度齒輪箱制動系統與風力發電機進行整合構形設計,分別得到2種、17種、及3種新型設計。最後透過構想評估,選擇適當整合齒輪風力發電機構形進行模型實做,驗證本研究所提出之整合設計為可行的。

    This work presents a systematic design methodology for the configuration design of wind power generators with integrated gear boxes. The Yan’s creative mechanism design methodology is first applied to analyze, generalize, and specialize existing designs of individual mechanism. The isomorphic structures are then integrated according to the constancy of the topological structure to obtain all possible integrated designs. By removing the existing designs, the new integrated designs are obtained. This approach is applied to the configuration designs of motors with integrated 3-link gear boxes, the wind power generators with integrated 3-link and 4-link 1 DOF gear boxes, as well as the wind power generators with integrated braking systems and 5-link 2 DOFs gear boxes, and 2, 17, and 3 new integrated designs are obtained, respectively. Furthermore, suitable configurations are selected for prototyping and the proposed integrated designs are proven to be feasible.

    中文摘要 I 英文摘要 II 致謝 III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XIV 第一章 前言 1 1.1 研究動機 1 1.2 文獻回顧 1 1.3 研究目的 2 1.4 論文架構 2 第二章 構形設計方法 4 2.1 整合概念及設計程序 4 2.2 個別現有設計 8 2.3 個別一般化鏈 10 2.4 個別一般化(運動)鏈圖譜 12 2.5 個別特殊化鏈圖譜 12 2.6 整合特殊化鏈圖譜 15 2.7 整合設計圖譜 21 第三章 整合風力發電機與齒輪箱的構形設計 24 3.1 風力發電機簡介 24 3.1.1 風力發電機的起源 24 3.1.2 風力發電機的分類 25 3.1.3 風力發電機的構造26 3.2 構形設計 27 3.2.1 設計流程 27 3.2.2 齒輪箱與發電機現有設計 28 3.2.3 齒輪箱與發電機的一般化(運動)鏈圖譜 29 3.2.4 齒輪箱與發電機的特殊化鏈圖譜 29 3.2.5 整合特殊化鏈圖譜 36 3.2.6 整合設計圖譜 53 3.3 細部設計 60 3.3.1 構想評估 60 3.3.2 尺寸設計 62 3.4 模型製作 66 3.5 結果與討論 68 第四章 制動齒輪風力發電機的構形設計 69 4.1 制動系統簡介 69 4.2 構形設計 70 4.2.1 設計流程 71 4.2.2 制動系統齒輪箱與發電機現有設計 71 4.2.3 制動系統齒輪箱與發電機的一般化(運動)鏈圖譜 72 4.2.4 制動系統齒輪箱的特殊化(運動)鏈圖譜 74 4.2.5 整合特殊化鏈圖譜 89 4.2.6 整合設計圖譜 92 4.3 細部設計 93 4.3.1構想評估 93 4.3.2 尺寸設計 93 4.4 模型製作 94 4.5 結果與討論 97 第五章 結論與建議 98 5.1 結論 98 5.2 建議 99 參考文獻 100 附錄A 三桿且單自由度整合齒輪風力發電機之尺寸設計 102 附錄B 五桿且雙自由度整合煞車齒輪風力發電機之尺寸設計 111 自述 117 著作權聲明 118

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    下載圖示 校內:2010-07-29公開
    校外:2011-07-29公開
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