【正文】 算 葉輪是通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)在工作過程中會(huì)有流動(dòng)損失，我們用 hP? 表示。 擴(kuò)散器 擴(kuò)散器裝于通風(fēng)機(jī)機(jī)殼出口處，其作用是降低出口氣流速度，使部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)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(jī)翼型葉片 機(jī)殼 離心通風(fēng)機(jī)的機(jī)殼由蝸殼、進(jìn)風(fēng)口和風(fēng)舌等零部件組成。 圖 葉輪結(jié)構(gòu)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(bǔ)充角度 補(bǔ)充角度 15176。 1葉輪； 2蝸殼； 3蝸舌 圖 橫流式風(fēng)機(jī)示意圖 通用 472 型 離心 通風(fēng)機(jī) 472 型離心式風(fēng)機(jī)是一款常見的抽風(fēng)機(jī)產(chǎn)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(chǎng)所，還可 以作為空氣處理設(shè)施、熱風(fēng)循環(huán)設(shè)施的配套設(shè)備。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 3 頁(yè) ，共 56 頁(yè) 1工作輪； 2葉片； 3軸； 4外殼； 5進(jìn)風(fēng)口； 6前流線體； 7整流器； 8擴(kuò)散器 圖 軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 混 流式通風(fēng)機(jī) 如圖 所示，混流通風(fēng)機(jī)又稱為斜流通風(fēng)機(jī)，在混流通風(fēng)機(jī)中，氣體以與軸線成某一角度的方向進(jìn)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(fēng)機(jī)分類 通風(fēng)機(jī)按氣體流動(dòng)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(fēng)機(jī)的工作原理是輸入電功率，通過過電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，達(dá)到對(duì)氣體產(chǎn)生吸風(fēng)或抽風(fēng)效果，風(fēng)機(jī)由進(jìn)風(fēng)口、葉輪、外殼、電機(jī)等元件組成。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 通用 No7C/472 型離心通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱 機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 李啟成 職 稱 教授 班 級(jí) 熱能與動(dòng)力工程 1201 班 學(xué) 號(hào) 20204140136 學(xué)生姓名 仲啟鑫 2020 年 6 月 4 日 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） i 通用 No7C/472 型離心通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 : 472 型離心通風(fēng)機(jī)具有通風(fēng)效果好、適用性強(qiáng)、噪音低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。電機(jī)將電功率轉(zhuǎn)成機(jī)械功率帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)；進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)引氣體流暢的進(jìn)入葉輪；葉輪將旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)能移轉(zhuǎn)給氣體；機(jī)殼收集葉輪吹出的氣體，控制氣體的流向。 離心式通風(fēng)機(jī) 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 2 頁(yè) ，共 56 頁(yè) 如圖 所示，離心式風(fēng)機(jī)是一款常見的抽風(fēng)機(jī)產(chǎn)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(chǎng)所，還可以作為空氣處理設(shè)施、熱風(fēng)循環(huán)設(shè)施的配套設(shè)備?；炝魍L(fēng)機(jī)的葉輪和機(jī)殼通常會(huì)是圓錐形。分為 472A式和 472C式兩類 。 30176。 210176。離心通風(fēng)機(jī)葉輪的葉片，一般有 664個(gè) .而葉輪的結(jié)構(gòu)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(dǎo)到蝸殼的出口、經(jīng)過出風(fēng)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(kuò)散器有圓形截面和方形截面兩種。所以風(fēng)機(jī)實(shí)際產(chǎn)生的全壓升 P? 是比理論全壓升要小的，即 th hP= P P? ? ?? （ 33） 風(fēng)機(jī)的流動(dòng)效率為 1p p pp t h h hh p p pt h t h t h??? ? ? ? （ 34） 通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 12 頁(yè) ，共 56 頁(yè) 轉(zhuǎn)速 n 是 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與風(fēng)機(jī)的流量、壓強(qiáng)和效率是直接相關(guān)的。通風(fēng)機(jī)能否獲得所需能量和壓力，和葉輪的設(shè)計(jì)有極大的關(guān)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(dāng) ? ? ? ?11AAAB???時(shí)， 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?jīng)_擊損失大，降低了通風(fēng)機(jī)的效率。 按經(jīng)驗(yàn) 公式計(jì)算，對(duì)機(jī)翼形葉片均偏大，參圖 。 (4)選擇電動(dòng)機(jī)功率 P 5 .7 8 k ???? KPP （ 461） 可選用 的電動(dòng)機(jī)。 3） 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d2d ???? （ 464） 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) [14]，圓整為 mm224d 2d ? 。 計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)計(jì)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(jì)算 330 75d 1 1 2 3 3 2 3 m mn 1 8 0 .? ? ? ? （ 472） 在軸的兩端有兩個(gè)鍵槽，故應(yīng)該增大 %15~%10 。 軸的強(qiáng)度校核 離心和軸流通風(fēng)機(jī)的主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中；同時(shí)承受彎矩和轉(zhuǎn)矩，因而在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，先分別求出主軸承受的最大彎矩和轉(zhuǎn)矩，然后求出二者所引起的合成應(yīng)力 。 1） 鍵的基本尺寸 根據(jù)軸的直徑和輪廓長(zhǎng)度選用鍵 35 40(GB/T 10951979)，其機(jī)構(gòu)如圖 53所示 圖 53 鍵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(fēng)機(jī)之前首先應(yīng)該檢查零部件是否都完好 無損，同時(shí)檢查部件的種類是否齊全。在完成以上安裝步驟之后，調(diào)整軸承箱的水平，并安裝轉(zhuǎn)子組。如果通風(fēng)機(jī)的葉輪如果磨損過多，就將失去轉(zhuǎn)子的平衡，不僅會(huì)引起通風(fēng)機(jī)的劇烈振動(dòng)，而且還可能發(fā)生事故。 軸承的極限轉(zhuǎn)速是指不產(chǎn)生導(dǎo)致燒傷的摩擦發(fā)熱并可連續(xù)旋轉(zhuǎn)的界限值。 各類軸承采用脂潤(rùn)滑及油潤(rùn)滑（油浴潤(rùn)滑）時(shí)的極限轉(zhuǎn)速分別載于各軸承尺寸表，其數(shù)值表示標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的軸承在一般負(fù)荷條件（ C/P=13,Fa/Fr= 左右）下旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速的界限值 。對(duì)于制成的葉輪，需將葉片的進(jìn)口和出口處的毛刺除掉，并時(shí)行修整，清掃葉道，然后進(jìn)行靜平衡及動(dòng)平衡校正。通風(fēng)機(jī)維護(hù)的主要內(nèi)容就是嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)定要求和操作規(guī)程，進(jìn)行通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的維修。在安裝風(fēng)機(jī)的時(shí)候首先應(yīng)該將機(jī)殼的下部分以及進(jìn)風(fēng)口的大部分等放在原基礎(chǔ)上，同時(shí)調(diào)整好各個(gè)部分，將將機(jī)殼地腳板焊好。 軸承壽命 的校核 根據(jù)壽命驗(yàn)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(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 30 頁(yè) ，共 56 頁(yè) 圖 軸結(jié)構(gòu)圖 1）軸各段直徑設(shè)計(jì) 軸Ⅰ段和軸Ⅴ段按照最小直徑來設(shè)計(jì)，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(zhǎng)度設(shè)計(jì) 在軸Ⅰ段的長(zhǎng)度是按照軸盤中心孔的長(zhǎng)度，則 mm62L ?? 在軸Ⅴ段的長(zhǎng)度是按照 V帶的中心孔的長(zhǎng)度，則 mm48L ?Ⅴ 在軸Ⅱ段和軸Ⅳ段的長(zhǎng)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(zhǎng)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(shè)計(jì) 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(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 31 頁(yè) ，共 56 頁(yè) ? ?araf YFXFP ?? （ 473） 按照機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) [14]， ~ ? ，取 ? ，則 NP 2 0 9 01 9 0 ??? （ 474） 2） 軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值 6 h6 h 1018006020901060 LLnPC??????? ?? （ 475） 對(duì)于球軸承， 3?? 按照通風(fēng)機(jī)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(dòng)載荷選用 6408 型深溝球軸承。 2） 計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 28 頁(yè) ，共 56 頁(yè) ? ? ? ?? ? ? ?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(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) [14]，選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mm900d ?L 。 V 帶輪 設(shè)計(jì)計(jì)算 V帶與帶輪傳動(dòng)具有中心距范圍廣；變換轉(zhuǎn)速方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)。 氣流進(jìn)入葉片后的徑向分速 r1c 和氣流角 i 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 21 頁(yè) ，共 56 頁(yè) 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