【導(dǎo)讀】本次設(shè)計根據(jù)通風(fēng)機設(shè)計的理論基礎(chǔ)，對離心通風(fēng)機的主要參數(shù)進行研究和。分析，設(shè)計一臺用于工廠及大型建筑物室內(nèi)通風(fēng)換氣的4-72型離心通風(fēng)機。計，重點是離心通風(fēng)機葉輪的設(shè)計計算和軸的設(shè)計計算。強度校核和軸承壽命的校核等。本設(shè)計嚴格執(zhí)行最新國家標準及行業(yè)標準，參照。在現(xiàn)有應(yīng)用的離心通風(fēng)機的基礎(chǔ)上，完成通用No7C/4-72型離心通風(fēng)機的設(shè)計。Keywords：Centrifugalfan；Impeller；Volute；Strengthcheck

　　

【正文】 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)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 31 頁 ，共 56 頁 ? ?araf YFXFP ?? （ 473） 按照機械設(shè)計實用手冊 [14]， ~ ? ，取 ? ，則 NP 2 0 9 01 9 0 ??? （ 474） 2） 軸承應(yīng)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(fēng)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。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 32 頁 ，共 56 頁 5 通用 No7C/472 型 離心通風(fēng)機主要零件的強度校核 葉輪的強度校核 葉片的強度校核 葉片材料選 取 Q235， 已知條件： 葉片為等厚度圓弧形，弧的半徑 ?KR 葉片質(zhì)心處的厚度 ? ?R ， ??27? ， ??62? ，葉片與輪盤連接為焊接 輪盤內(nèi)孔直徑 ?D 輪盤外徑 ?D 輪盤厚度為 轉(zhuǎn)速 min/r1800n ? 1） 計算葉片的應(yīng)力 圖 葉片的應(yīng)力示意圖 葉片的離心力分解為 1f 和 2f 兩個分力。 1f 所引起的最大彎曲應(yīng)力為 ????? co sb21 2c21 R? （ 51） 旋轉(zhuǎn)角速度 ? ? n ???? ??? 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 33 頁 ，共 56 頁 材料的密度 33 m/ ??? 則 62231 ?????????? （ 52） 考慮 2f 引起的彎曲應(yīng)力后，葉片 的最大彎曲應(yīng)力為 166120 003 81 5 10 1 276 1 434 180 82 3 10KtanR.. tan.. P a?? ? ?????????????? ? ? ? ? ????????? （ 53） 故 葉片材料選 Q235 合格 。 輪盤的強度校核 輪盤的材料選 Q235 輪盤的外徑 ?D ，圓周速度為 s/ 180 a ???? ? （ 54） 輪盤的內(nèi)徑為 ?D ，輪盤的最大應(yīng)力為 M P 2232a22131t?????????????????????????????????????????DD? （ 55） 輪盤的厚度為 ，則 ? ?? ?3 3 21 2 133 3 231127 85 10 0 00 6 0 6 0 24 18 8 512 28 2 10F D D. . . . ..N? ? ???? ? ? ??? （ 56） ? ?32 1 4 3 4 6 0 0 0 3 0 0 9 7 8 5 1 0180 0 3 1 8Km R b. . . .. k g? ? ???? ? ? ? ? ? ?? （ 57） 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 34 頁 ，共 56 頁 NRZF 322c2 ??????? ??? （ 58） 取葉片負荷分配系數(shù) 1?K ，則葉片的附加應(yīng)力為 M P P 22t ????? ?? FKF （ 59） 輪盤的總應(yīng)力為 M P 662t1t ??????? ??? （ 510） 故輪盤的材料選 Q235 合格。 輪蓋的強度校核 輪蓋材料選 Q235 輪蓋的內(nèi)徑 ?D ，則輪蓋的最大應(yīng)力為 M P 223a22031t????????????????????????????????????????DD? （ 511） 輪蓋的厚度為 ，則 ? ?? ?3 3 21 2 033 3 231127 85 10 0 006 0 6 0 365 188 512 23 3 10F D D. . . . ..N? ? ????? ? ? ??? （ 512） 取葉片的負荷分配系數(shù) ?K ，則葉片的附加應(yīng)力為 M P 61t1 22t ?????? ?? FKF （ 513） 輪蓋的總應(yīng)力為 M P 662t1t ??????? ??? （ 514） 故輪蓋材料選 Q235 合格。 軸盤材料的選擇 軸盤直徑 ? ，則 s/ i ????? ?? （ 515） 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 35 頁 ，共 56 頁 因為 s/m30ui ? ，選 Q235。 軸的強度校核 離心和軸流通風(fēng)機的主軸在運轉(zhuǎn)過程中；同時承受彎矩和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩，然后求出二者所引起的合成應(yīng)力 。 1） 各零件的質(zhì)量以及各軸段的質(zhì)量的估算 葉輪的質(zhì)量估算： 33 ??葉輪V 33 ?????? 葉輪葉輪 V? 軸盤的質(zhì)量估算 : 33 ??軸盤V 33 ?????? 軸盤軸盤 V? 帶輪的質(zhì)量估算： 33 ??帶輪V 33 ?????? 帶輪帶輪 V? 軸各段的質(zhì)量估算： 335 ??V 334 ??V 336 ??V 3344 ?????? V? 3355 ?????? V? 3366 ?????? V? 圖 離心力通風(fēng)機傳動方式示意 圖 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 36 頁 ，共 56 頁 圖 軸的受力分析 2） 力作用點間各段的距離 ?l ； mm217?l ； ?l ； ?l 3） 軸的校核計算 ? ?? ? ? ?l lFGGlGllGGR A 26244151 帶??????? ? ? ? ? ? ?? ?217 ????????????? 27150. ???? （ 516） AB RGGGGGR ?????? 65421 1 1 3 )( ????????? ? （ 517） ? ? ? ? m 3 4 NlGGM A ???????? （ 518） ? ? ? ?? ? m 8 6 1 3 NlFGGM B ????????? 帶（ 519） 由以上可得出，最大彎矩為 m 2 7m a x NMM B ?? 軸的轉(zhuǎn)矩為 m NPT ???? 軸上的最大復(fù)合應(yīng)力 m 63 2232m a xm a x NTM ??? ????? （ 520） 由于 ? ? M P a701m ax ?? ??? ，故軸選用合格。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 37 頁 ，共 56 頁 鍵的強度校核 鍵是標準零件，用來實現(xiàn)軸與輪廓之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩。 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(gòu)如圖 53所示 圖 53 鍵結(jié)構(gòu)簡圖 2） 校核大帶輪處的鍵，則 ? ?pM P a1135404 33p ???? ????? kldT? （ 521） 故 40810 ??C鍵 合格。 3） 校核軸盤處的鍵，則 ? ?pM P 33p ???? ????? kldT? （ 522） 故鍵 50810 ??C 合格。 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。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 38 頁 ，共 56 頁 6 通風(fēng)機的安裝和維護 通風(fēng)機安裝方法 離心式通風(fēng)機主要由四部分組成，分別是葉輪、機殼、進風(fēng)口以及傳動裝置。葉輪采用鋼板制作而成，經(jīng)過動靜平衡校正，可以達到運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的工作目的。機殼一般分為兩種，一種機殼是一個整體，不可以拆開，而另一種機殼呈三開成式。進風(fēng)口需要裝在風(fēng)機的側(cè)面，可以使氣體順利的進入葉輪。而傳動部分一般是由主軸以及帶輪等部分所組成。 安裝風(fēng)機之前首先應(yīng)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。在安裝風(fēng)機之前還需要徹底清洗軸承以及軸承箱等部分。在安裝風(fēng)機的時候首先應(yīng)該將機殼的下部分以及進風(fēng)口的大部分等放在原基礎(chǔ)上，同時調(diào)整好各個部分，將將機殼地腳板焊好。然后把軸承底座放在基礎(chǔ)上，調(diào)差軸向水平偏差以及軸承對的橫向水平偏差。之后將軸承箱放在軸承底座上，使用銷釘將軸承箱以及軸承底座固定好。 在安裝軸承之前應(yīng)該檢查和清理軸承箱的內(nèi)部，同時要清理軸襯的表面，尤其應(yīng)該重點檢查清理瓦面。之后在雙頭螺栓的螺紋上面涂上一層凡士林，同時將軸承箱以及軸襯定位銷等部分的雜物清理干凈。還需 要使用一些顏料涂在軸襯的表面，并將軸襯放在軸承底座上，在軸承座中轉(zhuǎn)動軸襯，并將軸襯取出，檢查其接觸情況。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。 通風(fēng)機的維護 通風(fēng)機的正常維護也是很重要的，是為了保證通風(fēng)機的正常運行。通風(fēng)機維護的主要內(nèi)容就是嚴格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)定要求和操作規(guī)程，進行通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)，并對運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的問題進行及時的維修。通風(fēng)機在運轉(zhuǎn)中的維護只要加強管理，執(zhí)行操作規(guī)程即可。但是也要隨時注意檢查通風(fēng)機各個部位的地螺栓是否松動，同時也要注意電動和通風(fēng)機是否發(fā)出不正常聲響，如果發(fā)現(xiàn) 問題，就要及時處理，不可麻痹大意。通風(fēng)機的維護，還包括其他設(shè)備的維護，如通風(fēng)機前面的除塵設(shè) 備的維護。除塵設(shè)備的正常高效運行，對通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)和通風(fēng)機的壽命有直接的影響。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 39 頁 ，共 56 頁 葉輪的檢修 葉輪是轉(zhuǎn)子中較易磨損的機件。如果通風(fēng)機的葉輪如果磨損過多，就將失去轉(zhuǎn)子的平衡，不僅會引起通風(fēng)機的劇烈振動，而且還可能發(fā)生事故。因此，對通風(fēng)機的葉輪不僅要定期檢修，而且有時還要更換新葉輪。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。 機殼漏氣的檢修 對 于鋼板機殼的通風(fēng)機，如果機殼嚴重漏氣，就應(yīng)該在中分面上的密封墊更換，或加上密封墊。密封墊一般用的是石棉板或石棉繩這些材料，也可以用其它材料代用。如果是葉輪或飛灰與機殼摩擦而使得機殼磨損漏氣，我們應(yīng)首先對葉輪進行檢修，再焊補機殼損壞部分。檢修完畢之后，還要記得把內(nèi)面的焊接毛刺打磨掉。 密封與潤滑 軸承的轉(zhuǎn)速主要受到軸承內(nèi)部的摩擦發(fā)熱引起的溫升的限制，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過某一界限后，軸承會因燒傷等而不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。 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。因此，軸承的極限轉(zhuǎn)速取決于軸承 的類型、尺寸和精度以及潤滑方式、潤滑劑的質(zhì)和量、保持架的材料和型式、負荷條件等各種因素。 各類軸承采用脂潤滑及油潤滑（油浴潤滑）時的極限轉(zhuǎn)速分別載于各軸承尺寸表，其數(shù)值表示標準設(shè)計的軸承在一般負荷條件（ C/P=13,Fa/Fr= 左右）下旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速的界限值 。另外，潤滑劑根據(jù)其種類和牌號的不同，也可能雖優(yōu)于其他性能但不適用于高速旋轉(zhuǎn)。 由于軸承的滑動線速度極限值 dn 為 m i n/mm5^103~ 4 r???? ）（ ，則滾動軸承的潤滑方式為脂潤滑，脂潤滑因潤滑脂不 易流失，容易密封。軸承箱密封按照標準采用密封環(huán)和 O 型密