2.1 太阳运行的规律 8

2.2 跟踪器机械执行部分比较选择 8

2.2.1 极轴式跟踪器 8

2.2.2 球面跟踪 9

2.2.3 高度角-方位角跟踪 10

2.3 跟踪方案的比较选择 11

2.3.1 视日运动轨迹跟踪 11

2.3.2 光电跟踪 12

2.3.3 视日运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合 12

第三章 太阳能跟踪系统机械总体设计 13

3.1 本课题的设计方案 13

3.1.1 装置的设计要求 13

3.1.2 机械执行结构设计 13

3.2 系统的跟踪方案 14

第四章 机械部分具体设计 17

4.1 机械部分主要设计内容 17

4.2 第一减速机构设计计算 17

4.2.1 材料选择 17

4.2.2 尺寸计算 17

4.2.3 校核计算 18

4.2.4  齿根弯曲疲劳强度验算 19

4.2.5 小轴瓦校核计算 21

4.3 第二减速机构设计计算 24

4.3.1 材料选择 24

4.3.2 尺寸计算 24

4.3.3 校核计算 24

4.3.4 齿根弯曲疲劳强度验算 26

4.3.5 大轴瓦校核计算 27

4.4 键联接计算 30

4.4.1 主轴与大齿轮的键联接 30

4.4.2 小轴与齿圈的键联接 31

4.4.3 步进电机1输出轴与小齿轮1的联接 31

4.4.4 步进电机2输出轴与小齿轮2的联接 31

4.5 抗风性分析 32

4.5.1 底座上螺钉校核 32

4.5.2 轴校核 32

结 论 35

致  谢 37

参考文献 38 

第一章 绪 论

1.1 课题背景

1.1.1 能源现状及发展

在21世纪的今天，人类的发展早已离不开能源。同时能源也是人类赖以生存与发展的物质基础。随着全球经济的加速发展,各国对能源的需求与日俱增。因此当今世界能源危机和环境保护成为倍受关注的热点问题。当前绝大多数国家都以石油、天然气、煤炭等矿物资源作为其主要的使用能源[1]。

矿物燃料不仅是一次性使用能源，而且其储量也是有限的。随着现代的农业、工业、科技、国防等事业的飞速发展，对能源的需求量也是越来越大，不断的消耗使这些不可再生的能源急速减少，长久以后必然导致能源危机。另一方面矿物能源使用后的随意排放同时造成了温室效应。全球范围的环境污染和气候变化[2]，严重地破坏了生态坏境。在常规矿物能源能源供应紧张和环境保护意识不断加强的背景下，越来越多的国家都在努力探索研究新型的能源这一途径，并积极展开对新能源与可再生能源的研究创新工作，与此同时对核能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、水力能、生物能等各种途径的可再生能源有关的利用是显得日益重视。在这其中尤以对太阳能的使用与研发工作似乎成为了未来社会新型能源的希望之所在。