工程应用软件UG课程设计

上海交通大学

《工程应用软件UG》课程设计报告

课题名称：太阳能风能路灯的设计及应用所在学院：船舶海洋与建筑工程学院

学生姓名：

班级：F1001007

学号：5100109160

指导教师：张晓云

完成日期：2011年6月19日星期日联系电话：

目录

一、概述-------------------------------------------------------3

1.1 灵感来源-------------------------------------------------3

1.2 太阳能简介-----------------------------------------------4

1.3 风能简介-------------------------------------------------4

二、设计正文-----------------------------------------------------5

2.1 设计目的-------------------------------------------------5

2.2 部件设计-------------------------------------------------5

2.2.1 底座的设计步骤------------------------------------------5

2.2.2 灯杆的设计步骤------------------------------------------5

2.2.3 太阳能伏安组件的设计步骤--------------------------------6

2.2.4 风能收集风扇的设计步骤----------------------------------6

2.2.5 灯的设计步骤----------------------------------------------8

2.2.6 连杆的设计步骤------------------------------------------8

2.3 部件装配------------------------------------------------10

2.3.1 装配步骤说明------------------------------------------10

2.3.2 装配中遇到的问题及解决方法---------------------------10

三、应用说明----------------------------------------------------11

四、总结感悟----------------------------------------------------11

五、参考文献----------------------------------------------------11

一、概述

1.1灵感来源

前不久，越南在我国南海进行军演，使得我国周边局势更加紧张。我觉得越南这样做不过想要扩大自己的领土，越南大概垂涎南海底下丰厚的油气很久了吧。的确在当今能源紧张的社会，掌握了大量能源资源的国家必定会占优势，于是我突然想到我国960万平方千米的土地，太阳能风能这类新能源一定最丰富了，如果好好利用，一定能减缓能源不足。于是我想到了一项太阳能风能最简单的利用途径——路灯。

下图是设计最终结果：

风扇收集风能，太阳能电池板和灯盖上面覆盖伏安电池组件，收集太阳能。其中一些力学道理，即如何控制重心在中间线，如何控制风扇转动时的稳定性这里不再说明。另外，电学负责的电路设计和能源动力学负责的发电机等内部设计这里也不再说明。

1.2太阳能简介

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，一般用作发电。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。

太阳能优点：它既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

存在问题：太阳能的利用还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变。

太阳能路灯：具有不受供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点；又因其不污染环境，而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便经济不发达、缺乏常规燃料，难以用常规能源发电，但太阳能资源丰富的地区，以解决这些地区人们的家用照明问题。

1.3风能简介

风能(wind energy)地球表面大量空气流动所产生的动能。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力。

风能优点：能量丰富、广泛分布、洁净环保、缓和温室效应。风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。

限制及弊端：1)风速不稳定,产生的能量大小不稳定2)风能利用受地理位置限制严重

3)风能的转换效率4)风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟

二、设计正文

2.1 设计目的

顾名思义，设计太阳能风能路灯的目的就是利用这两种清洁能源发电照明。

2.2 部件设计

2.2.1 底座的设计步骤

1，进入UG，新建文件，起始，建模，利用特征里面的圆柱，

选择类型为“轴、直径和高度”，轴为默认轴，画一个直径为35

（单位默认为毫米，下面描述中均省略），高为2 的扁圆柱。

2，继续利用圆柱特征，画上面的圆柱，直径为22，高40。

3，再利用一次圆柱特征，画一个高40，直径20的圆柱，并在布尔选项中选“求差”。

4，整体求和，利用边倒圆选择下面交界处的圆，倒圆角半径为2。

2.2.2 灯杆的设计步骤

1，起始，建模。同样利用圆柱特征画一个直径20 高50的圆柱。

2，点选圆柱特征，点选指定矢量下面的反向，画一个直径15高300

的长圆柱。

3，移动坐标系原点到长圆柱上方的圆的圆心。

4，继续使用圆柱特征，选择正确的矢量方向，画一个直径为6高为20

的圆柱，并和长圆柱布尔求差。

5，同理再使用圆柱特征，选择和4一样的矢量方向，在指定点里面点

开点构造器输入点（0,0,20），画直径20高30的圆柱，和长圆柱求和。

6，使用圆柱特征，选择Y矢量方向，指定点里用点构造器输入点

（0,0,35），画一个直径15高20的圆柱并求和。