潮汐能在可靠性和可预见性方面有很大优势。对有关潮流资源的研究,包括涉及潮流能的提取及其影响的物理过程,对于有效的利用这种能源是至关重要。许多方法已经被引进这个领域当中,水轮机是实现上述目的的最有效的方法之一。本文的研究建立在垂直轴水轮机提取潮流能的研究上,重点是以简单的变桨距机构对垂直轴水轮机进行改进,这种配置允许转子始终在同一方向旋转,并且不随潮流的方向而改变。而传统的定桨距垂直轴水轮机构通常不能够独立的启动旋转且只能在非常高的速率下有效地工作,因此自启动马达是必需的。目前已经提出了一种变螺距垂直轴水轮机,它可以通过控制转子在一个旋转周期上所有点的叶片间距来显著提高能量的提取效率。潮汐水轮机模型已开发出两种不同的变桨距控制机构:(a)平面多杆可变螺距机构,以控制变桨距的工作性能,(b)凸轮变桨距控制机构。为了评估该机构的功能和自由度,进行了动力学分析。为了评估在可变环境条件下的机构效率对主要部件进行了应力分析。为了验证设计的正确性,利用Pro/E软件建立了两种机构的虚拟样机模型。并且对水轮机的叶片进行了模态分析,得到了叶片的固有频率和振型。为了达到上述的目的,利用altair hypermesh对水轮机叶片几何模型划分网格并且利用ansys软件提取了叶片的前五阶模态。通过利用Msc Adams软件获得的凸轮运动的速度和加速度曲线验证了凸轮的设计效率。