【正文】 算 葉輪是通風機的最主要的部件，其中葉片是向流體傳遞能量的唯一零件。 風機在工作過程中會有流動損失，我們用 hP? 表示。 擴散器 擴散器裝于通風機機殼出口處，其作用是降低出口氣流速度，使部分動壓轉變?yōu)殪o壓。 圖 葉片形狀 a）平板葉片 b）圓弧窄葉片 c）圓弧葉片 d）機翼型葉片 機殼 離心通風機的機殼由蝸殼、進風口和風舌等零部件組成。 圖 葉輪結構形式示意圖 （ a） 平直前盤 （ b） 錐形前盤 （ c） 弧形前盤 （ d） 雙吸葉輪 葉輪上的主要零件是葉片。 195176。 表 補充角度 補充角度 15176。 1葉輪； 2蝸殼； 3蝸舌 圖 橫流式風機示意圖 通用 472 型 離心 通風機 472 型離心式風機是一款常見的抽風機產品，由于其使用效率高，廣泛用于工礦廠房和民用建筑、大型公共建筑、發(fā)電廠等場所，還可 以作為空氣處理設施、熱風循環(huán)設施的配套設備。 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 3 頁 ，共 56 頁 1工作輪； 2葉片； 3軸； 4外殼； 5進風口； 6前流線體； 7整流器； 8擴散器 圖 軸流式通風機結構示意圖 混 流式通風機 如圖 所示，混流通風機又稱為斜流通風機，在混流通風機中，氣體以與軸線成某一角度的方向進入葉輪，這樣在葉道中獲得能量后，接下來沿傾斜方向流出。 通風機分類 通風機按氣體流動方向的不同 主要分為離心式、軸流式、混 流式和橫流式等類型。風機的工作原理是輸入電功率，通過過電機帶動風機葉輪旋轉，達到對氣體產生吸風或抽風效果，風機由進風口、葉輪、外殼、電機等元件組成。 畢業(yè)設計（論文） 題 目 通用 No7C/472 型離心通風機設計 學院名稱 機械工程學院 指導教師 李啟成 職 稱 教授 班 級 熱能與動力工程 1201 班 學 號 20204140136 學生姓名 仲啟鑫 2020 年 6 月 4 日 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） i 通用 No7C/472 型離心通風機設計 摘 要 : 472 型離心通風機具有通風效果好、適用性強、噪音低、維護方便等優(yōu)點。電機將電功率轉成機械功率帶動葉輪旋轉；進風口導引氣體流暢的進入葉輪；葉輪將旋轉時的動能移轉給氣體；機殼收集葉輪吹出的氣體，控制氣體的流向。 離心式通風機 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 2 頁 ，共 56 頁 如圖 所示，離心式風機是一款常見的抽風機產品，由于其使用效率高，廣泛用于工礦廠房和民用建筑、大型公共建筑、發(fā)電廠等場所，還可以作為空氣處理設施、熱風循環(huán)設施的配套設備?；炝魍L機的葉輪和機殼通常會是圓錐形。分為 472A式和 472C式兩類 。 30176。 210176。離心通風機葉輪的葉片，一般有 664個 .而葉輪的結構形式又基本上可以由葉片的出口安裝角和葉片形狀決定。 （ 1）蝸殼 蝸殼的作用是收集從葉輪出來的氣體，并引導到蝸殼的出口、經過出風口．把氣體輸送到管道中或排到大氣中去。根據(jù)出口管路的需要，擴散器有圓形截面和方形截面兩種。所以風機實際產生的全壓升 P? 是比理論全壓升要小的，即 th hP= P P? ? ?? （ 33） 風機的流動效率為 1p p pp t h h hh p p pt h t h t h??? ? ? ? （ 34） 通風機的轉速 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 12 頁 ，共 56 頁 轉速 n 是 風機的轉速與風機的流量、壓強和效率是直接相關的。通風機能否獲得所需能量和壓力，和葉輪的設計有極大的關系。~60176。（多翼形） ~ 查表 選葉片出口角 A2? =50176。前向葉片的葉輪直徑要小些，徑向次之，后向葉片直徑最大。當 ? ? ? ?11AAAB???時， A 的氣流角比 B 的氣流角大，氣流沖角將不相等，沖擊打的地方沖擊損失大，降低了通風機的效率。 按經驗 公式計算，對機翼形葉片均偏大，參圖 。 (4)選擇電動機功率 P 5 .7 8 k ???? KPP （ 461） 可選用 的電動機。 3） 計算大帶輪的基準直徑 1d2d ???? （ 464） 根據(jù)機械設計實用手冊 [14]，圓整為 mm224d 2d ? 。 計算壓軸力 pF 壓軸力的最小值 ? ? ? ? NNFF 11362160s i i nz2 1m i n0m i np ??????? ? （ 471） 大帶輪的結構設計 1 ???? fd1 ????? ?D ? ? ? ? 110 ?????? DD ? ? ????????? eZB ? ? ? ? mm60~45302~~ ????L 取 mm48?L ? ? mm16~941~71 ??? BC 取 mm12??C ? ?? ? ? ? ? ? mm40~ 8 ~~ 110 ???? D 取 mm30d0 ? 軸的設計計算 軸的材料選擇 按照一般軸用材料 選取材料 40Cr 軸的直徑計算 330 75d 1 1 2 3 3 2 3 m mn 1 8 0 .? ? ? ? （ 472） 在軸的兩端有兩個鍵槽，故應該增大 %15~%10 。 軸的強度校核 離心和軸流通風機的主軸在運轉過程中；同時承受彎矩和轉矩，因而在強度計算時，先分別求出主軸承受的最大彎矩和轉矩，然后求出二者所引起的合成應力 。 1） 鍵的基本尺寸 根據(jù)軸的直徑和輪廓長度選用鍵 35 40(GB/T 10951979)，其機構如圖 53所示 圖 53 鍵結構簡圖 2） 校核大帶輪處的鍵，則 ? ?pM P a1135404 33p ???? ????? kldT? （ 521） 故 40810 ??C鍵 合格。 安裝風機之前首先應該檢查零部件是否都完好 無損，同時檢查部件的種類是否齊全。在完成以上安裝步驟之后，調整軸承箱的水平，并安裝轉子組。如果通風機的葉輪如果磨損過多，就將失去轉子的平衡，不僅會引起通風機的劇烈振動，而且還可能發(fā)生事故。 軸承的極限轉速是指不產生導致燒傷的摩擦發(fā)熱并可連續(xù)旋轉的界限值。 各類軸承采用脂潤滑及油潤滑（油浴潤滑）時的極限轉速分別載于各軸承尺寸表，其數(shù)值表示標準設計的軸承在一般負荷條件（ C/P=13,Fa/Fr= 左右）下旋轉時轉速的界限值 。對于制成的葉輪，需將葉片的進口和出口處的毛刺除掉，并時行修整，清掃葉道，然后進行靜平衡及動平衡校正。通風機維護的主要內容就是嚴格按照有關技術規(guī)定要求和操作規(guī)程，進行通風機的運轉，并對運轉中出現(xiàn)的問題進行及時的維修。在安裝風機的時候首先應該將機殼的下部分以及進風口的大部分等放在原基礎上，同時調整好各個部分，將將機殼地腳板焊好。 軸承壽命 的校核 根據(jù)壽命驗算公式，得 ????????????????? 366h 209065500180060 106010 ?PCnL 285010h＞ 87600h （ 523） 故該軸承合適。 3 4 NlGGM A ???????? （ 518） ? ? ? ?? ? m 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 30 頁 ，共 56 頁 圖 軸結構圖 1）軸各段直徑設計 軸Ⅰ段和軸Ⅴ段按照最小直徑來設計，則 mm35dd ??? Ⅴ 在軸的Ⅰ Ⅱ和Ⅳ Ⅴ段分別有軸的定位要求，則 mm40dd ?? ⅣⅡ 在軸的Ⅱ Ⅲ和Ⅲ Ⅳ段分別要給軸承定位，則 mm50d ?Ⅲ 2） 軸各段長度設計 在軸Ⅰ段的長度是按照軸盤中心孔的長度，則 mm62L ?? 在軸Ⅴ段的長度是按照 V帶的中心孔的長度，則 mm48L ?Ⅴ 在軸Ⅱ段和軸Ⅳ段的長度是按 照軸上零件的按照尺寸，及零件的組裝和拆卸要求，得 mm181L ?Ⅱ ， mm147L ?Ⅳ 軸Ⅲ段的長度是按照軸的軸承的位置要求，以及軸的零件位置確定，得 mm200L ?Ⅴ 3) 軸上鍵的設計 在大帶輪與軸連接處用 鍵 C10840 在軸盤有軸連接用鍵 C10850 軸承選型 1） 由已知條件可 知，軸承只受軸向力 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 31 頁 ，共 56 頁 ? ?araf YFXFP ?? （ 473） 按照機械設計實用手冊 [14]， ~ ? ，取 ? ，則 NP 2 0 9 01 9 0 ??? （ 474） 2） 軸承應有的基本額定動載荷值 6 h6 h 1018006020901060 LLnPC??????? ?? （ 475） 對于球軸承， 3?? 按照通風機一般年限 10 年，則 h8 7 6 0 0243 6 510h ?????L 則： NC 4420310 876001800602090 63 ????? （ 476） 根據(jù) 基本額定動載荷選用 6408 型深溝球軸承。 2） 計算所需的基準長度 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 28 頁 ，共 56 頁 ? ? ? ?? ? ? ?2210 0 1 2022242 2 4 1 4 0 2 2 0 0 2 2 4 1 4 02 4 2 0 0 9 8 0ddd d dd dL d dmm????? ? ? ?? ? ? ? ? ??? （ 465） 根據(jù)機械設計實用手冊 [14]，選帶的基準長度 mm900d ?L 。 V 帶輪 設計計算 V帶與帶輪傳動具有中心距范圍廣；變換轉速方便，結構簡單，傳動平穩(wěn)。 氣流進入葉片后的徑向分速 r1c 和氣流角 i 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 21 頁 ，共 56 頁 c 151rc c m / s 4 m / s1 r 1 ?? ??? ? ? ????? （ 425） c 1 6 .3 4 6 01t a n 0 .7 1 3 51 u 0 .2 4 3 1 8 0 01? ? ?? ? ??? （ 426） 35 301? ? ? ? （ 427） i 3 9 3 5 3 0 4 3 0? ? ? ? ? ? ? （ 428） 選擇葉片出口后徑向分速 ? ?2rc m/s? 選擇近似雙曲線規(guī)律的圓弧前蓋，故選用 c c 16 .5m / s2 r 1r???? （ 429） 葉片出口寬度的確定 b 0 .3 0 4 0 .2 4 311b m 0 .1 2 3 m2 DD ???? ? ????? （ 430） b 0 .1 2 3 0 .6 0 0 .2 0 522D ?? （ 431） c u 1 5 5 6 .5 5 0 .2 6 52 r 2 ?? （ 432） 葉片出口阻塞系數(shù) 2? 1 2 0 .0 0 321 1 0 .9 7 52 s i n 0 .6 0 s i n 5 022ZD A??? ? ? ?? ? ?? ? ? （ 433） 葉片出 口前徑向分速 r2c c 152rc 1 5 .3 8 m / s2r 0 .9 7 52??? ? ? （ 434） 無限葉片數(shù)氣流出口圓周分速 2uc? c u c c o t 5 6 .5 5 1 5 .3 8 c o t 5 0 m / s 4 3 .6 4 m / s2 u 2 2 r 2 A?? ? ? ? ?? （ 435） 估算滑差系數(shù) K ? ? ? ?11 26 90