【正文】 直徑系數(shù)代表不同型號(hào)風(fēng)機(jī)在相同風(fēng)量和相同風(fēng)壓下葉輪直徑的相對(duì)值。（5） 直徑系數(shù)、轉(zhuǎn)速系數(shù)與壓力系數(shù)、流量系數(shù)的關(guān)系流量系數(shù)、壓力系數(shù)、直徑系數(shù)和轉(zhuǎn)速系數(shù)這四個(gè)無(wú)量綱系數(shù)由以上的式子可得：可見(jiàn)，上述四個(gè)無(wú)量綱系數(shù)的最佳結(jié)合就成為每?jī)蓚€(gè)最佳無(wú)量綱系數(shù)、或、之間的排列問(wèn)題。由以上公式可得最佳直徑和最佳轉(zhuǎn)速的表達(dá)式 在軸流式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)中，通常是在給定風(fēng)量和風(fēng)壓的情況下求最佳的葉輪直徑和最佳轉(zhuǎn)速，所以，無(wú)量綱系數(shù)對(duì)葉輪的最佳設(shè)計(jì)具有重要的意思。故不需要分別計(jì)算。輪轂比是一個(gè)重要的參數(shù)，對(duì)于風(fēng)機(jī)的全壓、流量和效率都有影響由文獻(xiàn){}可推導(dǎo)出：由上式可以看出，輪轂比和全壓成正比，與成反比。太小，葉片過(guò)長(zhǎng)，會(huì)引起葉片根部氣流發(fā)生分離。按表31, 可見(jiàn)，當(dāng)=，=~，取=。根據(jù)表32，可以計(jì)算出二級(jí)R+S+R+S級(jí)型式通風(fēng)機(jī)葉輪的計(jì)算函數(shù)為：表32 不同通風(fēng)機(jī)級(jí)型式的與計(jì)算公式級(jí)型式函數(shù)RR+SP+RP+R+S；可以計(jì)算葉輪的最小允許輪轂比為：=1/=1/=由于所決定的輪轂比=＞，所以在葉輪葉片根部不會(huì)產(chǎn)生氣流分離。1. 確定計(jì)算截面將整個(gè)葉片分成5個(gè)計(jì)算截面，其中相對(duì)平均半徑為2. 各計(jì)算截面葉片環(huán)的氣流參數(shù)和空氣動(dòng)力負(fù)荷系數(shù)計(jì)算葉片各參數(shù)計(jì)算結(jié)果列于33。表33 葉輪氣流參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算表項(xiàng)目及公式單位計(jì)算截面?zhèn)渥?2345mD=m為葉輪半徑m/sn=2950r/minm/s等環(huán)量設(shè)計(jì)時(shí)沿程葉高為常數(shù)m等環(huán)量設(shè)計(jì)時(shí)沿葉高為常數(shù)m/s在R+S級(jí)中，(176。)(176。葉根幾葉頂?shù)娜~片總寬度bZ由計(jì)算得到，而中間各截面的bZ可按直線規(guī)律變化，通過(guò)插值計(jì)算得出。又因?yàn)楣蔬x取葉片數(shù)目Z=12。圖31 葉片參數(shù)坐標(biāo)從目前資料來(lái)看，可用于孤立翼型設(shè)計(jì)方法的翼型主要有三種：一是平底或接近平底的翼型，國(guó)內(nèi)外常用的有CLARKY翼型，LS翼型和RAF6E翼型等；二是等厚圓弧板翼型；三是NASA65系列中的某些翼型[13]。本設(shè)計(jì)選定LS翼型。其結(jié)構(gòu)形式如圖32所示，其坐標(biāo)如表35所示。表36 弦長(zhǎng)的投影的投影單位相對(duì)半徑mmmm各計(jì)算截面翼型的重心坐標(biāo)、重心距翼型前后邊緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向方向的投影列于表37。導(dǎo)流器葉片氣流參數(shù)和空氣動(dòng)力負(fù)荷系數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于表38。)————————m(176。)mm導(dǎo)流器葉片數(shù)目的確定：選取后導(dǎo)流器葉片的展弦比稍大于葉輪葉片的展弦比，在前面葉輪計(jì)算中，已經(jīng)得到，可取。所以選定導(dǎo)葉數(shù)目為11。也可以采用機(jī)翼形葉片，中，后導(dǎo)葉還采用扭曲機(jī)翼形葉片。 圓弧板翼型圓弧板翼型是由葛廷根大學(xué)研究出來(lái)的。弦長(zhǎng)在葉柵額線及葉柵軸向方向的投影列于表39。其作用是使氣流在其中得到加速，以便在損失很小的條件下，能在軸流通風(fēng)機(jī)級(jí)的入口前面建立起均勻的速度場(chǎng)。綜合考慮，本設(shè)計(jì)不安裝集流器。流線罩的作用是，使氣流順利地進(jìn)入風(fēng)機(jī)的環(huán)形入口通道，并在葉輪入口處，形成均勻的速度場(chǎng)。流線罩通常為半球形或流線型。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，其形狀多采用圓弧或多圓弧代替?？紤]到成本和縮小風(fēng)機(jī)的體積方面考慮，本設(shè)計(jì)采用半球形流線罩，半球形流線罩的型線半徑等于輪轂半徑，設(shè)計(jì)中取m。圖41 流線罩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖軸流通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)型式隨外殼和芯筒的型式不同而異，常用的擴(kuò)散器型式如圖44445所示圖42 殼體為圓筒，芯筒為流線體圖43 殼體和芯筒都為流線體圖44 殼體為流線體，芯筒為圓筒圖45 殼體和芯筒圓筒都為流線體從工藝考慮，流線型外殼加工不方便，增加成本；從工作環(huán)境考慮，采礦掘進(jìn)面工作空間相對(duì)狹小，不適用流線體外殼。在無(wú)特殊說(shuō)明時(shí)，軸向間隙是指在平均半徑處相鄰兩葉片環(huán)邊緣間的軸向距離，如圖所示46所示圖46 軸流通風(fēng)機(jī)間隙在二軸流通風(fēng)機(jī)的級(jí)中，通常有三個(gè)軸向間隙，即一級(jí)葉片和中導(dǎo)葉的距離，中導(dǎo)葉和二級(jí)葉片的距離，及二級(jí)葉片和中導(dǎo)葉。增加軸向間隙雖然可以使進(jìn)入后面葉柵的氣流趨于均勻，但是由于軸向尺寸的增大，會(huì)增加葉道內(nèi)氣流的摩擦損失；過(guò)小的軸向間隙對(duì)通風(fēng)機(jī)噪音道和葉片振動(dòng)有不利的影響。如圖所示46。通常取，而我國(guó)目前對(duì)一般軸流通風(fēng)機(jī)生產(chǎn)制造技術(shù)中，要求葉片頂端與機(jī)殼的徑向間隙應(yīng)均勻，其單側(cè)徑向間隙應(yīng)在葉輪直徑的范圍內(nèi)。軸承用來(lái)支撐轉(zhuǎn)子零件，并承受轉(zhuǎn)子零件上的多種載荷。每一種又可分為向心軸承和推力軸承。滾動(dòng)軸承有如下特點(diǎn)。但是其耐沖擊負(fù)荷能力差，安裝要求準(zhǔn)確，徑向力大，且躁聲高。表41 32213軸承參數(shù)表基本尺寸/mm基本額定載荷/kN極限轉(zhuǎn)速軸承代號(hào)/mmdDTC脂30000型6512027160220320032213圖48 聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖選用機(jī)械手冊(cè)(GB/T 2971994)標(biāo)準(zhǔn)型，其形式如圖48所示，起參數(shù)列于表42。礦井通風(fēng)是被在運(yùn)轉(zhuǎn)中要產(chǎn)生很強(qiáng)的噪音。當(dāng)通風(fēng)機(jī)噪音波及到工業(yè)廣場(chǎng)和生活福利區(qū)后，降嚴(yán)重惡化環(huán)境，影響工人的工作，休息和身體將抗。通風(fēng)機(jī)的噪音按產(chǎn)生的激勵(lì)不同，可分為氣動(dòng)噪音、機(jī)械噪音和電磁性噪音。1） 旋轉(zhuǎn)噪音 旋噪音是由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片做周期性運(yùn)動(dòng)，引起空氣壓力脈動(dòng)而產(chǎn)生的。當(dāng)葉輪葉片數(shù)與導(dǎo)葉的葉片數(shù)相等時(shí)，則所有的動(dòng)葉葉片和導(dǎo)葉葉片可能同時(shí)發(fā)生干擾，從而使旋轉(zhuǎn)噪音加強(qiáng)。2） 渦流噪音 葉輪葉片與空氣相互作用時(shí)，在葉片周圍的氣流中將引起渦流，這些渦流在粘性力的作用下，又會(huì)分裂成一系列的小渦流。3） 通風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪音是隨轉(zhuǎn)速的增加而增強(qiáng)的。4） 機(jī)械噪音5） 機(jī)械噪音包括通風(fēng)機(jī)的軸承噪音、皮帶及其傳動(dòng)引起的噪音，轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動(dòng)噪音。6） 電磁性噪音7） 電磁性噪音主要產(chǎn)生于電動(dòng)機(jī)。在缺乏實(shí)測(cè)資料的情況下，通風(fēng)機(jī)的聲功率大小可用下式估算式中 Lwo—比聲功率級(jí)，即同系列通風(fēng)機(jī)在單位風(fēng)量（1）和單位風(fēng)壓（）下產(chǎn)生的聲功率級(jí)，其數(shù)值取決于通風(fēng)機(jī)的類型和工況，一般在2045dB之間；Q通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，；H通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。公式的第二部分反應(yīng)了同系同分級(jí)，當(dāng)型號(hào)不同時(shí)，在相似工況下的聲功率Lw也是不同的。消音措施主要有吸音、消音裝置、隔音和減振等。多孔性材料飾應(yīng)用最廣闊的一種吸音材料，其種類繁多。吸音材料的應(yīng)用方法是：把吸音材料固定在通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口（如擴(kuò)散器）的內(nèi)壁上，但應(yīng)使吸音材料不散落在氣流中，一面污染空氣。將消音裝置安裝在通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的擴(kuò)散通道中，可降低通風(fēng)機(jī)的噪音。若將多孔性材料制成消音板平行間隔地放入風(fēng)道中，即為排行式消音器，在排行式的基礎(chǔ)上增加水平消音板后，即為蜂窩式消音器，在擴(kuò)散他的迎風(fēng)面上貼敷消音板，就形成了消音彎頭。因而，若采用了消音裝置，在進(jìn)行通風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮因此而增大的風(fēng)阻值。典型的隔音裝置有隔音罩和隔音間。因此，提高通風(fēng)機(jī)的制造、安裝和維修質(zhì)量，減輕機(jī)組振動(dòng)，是控制通風(fēng)機(jī)噪音的重要方法。保持良好的潤(rùn)滑條件，可減少軸承的噪音?？祝讖?mm）中來(lái)回摩擦而消耗能量的。微孔板消音器的芯筒也用微孔板制作。5 主要零部件強(qiáng)度計(jì)算軸流通風(fēng)機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)式，葉片受離心力和氣流流動(dòng)引起的壓力，前者引起拉伸，后者導(dǎo)致彎曲。式中 —葉片根部的離心拉應(yīng)力，單位為N/m3 —葉片根部所受離心力，單位為N —葉片根部最小截面積，單位為m2由于本設(shè)計(jì)的葉片均為變截面葉片，所以要按照變截面的離心力算法計(jì)算離心力。利用上式可以比較精確的求出葉根的離心力。如前所述，可以知道的已知條件為： m，, m,m,m。50MPa式中為ZL402的拉伸極限強(qiáng)度。 鍵的基本尺寸選用鍵2260(GB/T 10951979)，其機(jī)構(gòu)如圖51所示圖51 鍵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖鍵的尺寸為b=22mm,h=14mm,a=85mm,l=60mm。可知鍵是安全的。風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器是用鑄鐵制造所以聯(lián)軸器上的鍵也是安全的。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)為局部通風(fēng)機(jī)，葉輪重量輕，所以彎曲應(yīng)力較小。軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，許用應(yīng)力N/m2。轉(zhuǎn)矩為的轉(zhuǎn)軸直徑為（單位為m）處的扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力（單位為）的計(jì)算公式如下：N/ m2式中 ——抗扭截面模量可以看出，所以軸是安全的。通風(fēng)機(jī)的拆卸程序由于結(jié)構(gòu)不同而有很大的差異，一般在通風(fēng)機(jī)的使用說(shuō)明書(shū)中均有說(shuō)明。（1）拆卸前，應(yīng)將拆卸工具和材料準(zhǔn)備齊全。（5）拆卸滑動(dòng)軸承前，應(yīng)先測(cè)量軸襯間隙和推力面間隙。（6）拆卸時(shí)，應(yīng)檢查所拆卸的機(jī)件是否有打印的標(biāo)志。需要打印的包括不許裝錯(cuò)位置或方向的機(jī)件以及影響通風(fēng)機(jī)平衡度的機(jī)件等。軸流通風(fēng)機(jī)的可拆葉片等。通風(fēng)機(jī)的正常維護(hù)，是通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的保證。通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中的維護(hù)一般比較簡(jiǎn)單，維護(hù)的工作量也不大，只要加強(qiáng)管理，執(zhí)行操作規(guī)程，同時(shí)，還要隨時(shí)注意檢查通風(fēng)機(jī)各個(gè)部位的地螺栓的松動(dòng)狀況，注意電動(dòng)和通風(fēng)機(jī)發(fā)出的不正常聲響，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理。除塵設(shè)備的正常高效運(yùn)行，直接影響通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和通風(fēng)機(jī)的壽命。如果通風(fēng)機(jī)的葉輪如果磨損過(guò)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。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。1176。1176。主軸的檢修主要是檢修主軸的表面損壞。所以最好保證主軸的材質(zhì)與原主軸一致。新制成或檢修的葉輪，在裝入軸前，應(yīng)作靜平衡校正，以減少轉(zhuǎn)子的動(dòng)不平衡度。密封墊一般用石棉板或石棉繩，也可以用其它代用材料。檢修完畢，應(yīng)將內(nèi)面的焊接毛刺打去。如果損壞時(shí)，除應(yīng)更換新軸承外，還應(yīng)檢查潤(rùn)滑情況及其它原因。檢查的內(nèi)容主要有：（1） 檢查通風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、軸承座等得地腳螺栓是否緊固；（2） 檢查機(jī)器各部聯(lián)接螺栓是否齊全、緊固；（3） 檢查子宮控制軸承溫度裝置是否良好；（4） 檢查潤(rùn)滑油的性能和加注量是否符合要求；（5） 檢查通風(fēng)機(jī)機(jī)殼內(nèi)，聯(lián)軸器附近，皮帶防護(hù)裝置等處是否有妨礙轉(zhuǎn)動(dòng)的雜物；（6） 對(duì)軸流式通風(fēng)機(jī)，還應(yīng)該價(jià)差葉片安裝角度是否合適，角度誤差是否合乎要求，固定情況是否良好。對(duì)于風(fēng)壓特性曲線上有部穩(wěn)定段的軸流式通風(fēng)機(jī)，若由于不穩(wěn)定而產(chǎn)生的風(fēng)壓波動(dòng)量不太大時(shí)，也可選擇功率最低點(diǎn)為起動(dòng)工況點(diǎn)，此時(shí)，閘門應(yīng)半開(kāi)，流量約為正常流量的30%40%；若不穩(wěn)定時(shí)風(fēng)壓波動(dòng)量太大，也允許在閘門全開(kāi)的情況下起動(dòng)，以使起動(dòng)工況落在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。 對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī)，應(yīng)先停機(jī)，而后在關(guān)閉閘門或風(fēng)門。為了減小出口動(dòng)壓，增加靜壓，也應(yīng)在通風(fēng)機(jī)的出口處安裝一擴(kuò)散器。另外，氣流通過(guò)此擴(kuò)散器時(shí)，不可避免有流動(dòng)損失，所以加裝擴(kuò)散器后的總損失為若仍用表示加裝擴(kuò)散器后與加裝擴(kuò)散器之前的損失比，則顯然 欲減少，應(yīng)減少和。軸流式通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器的幾何參數(shù)主要有擴(kuò)散面積比n，擴(kuò)散器的當(dāng)量擴(kuò)散角a和擴(kuò)散器的長(zhǎng)度L。煤礦生產(chǎn)時(shí)井下的瓦斯容易發(fā)生集聚，在有明火的條件下容易引起爆炸。所以通風(fēng)機(jī)采用防爆電機(jī)，并在葉輪于殼體上加裝有色金屬防止產(chǎn)生火花。隨著煤礦機(jī)械化采煤的發(fā)展，開(kāi)采速度加快，對(duì)礦井通風(fēng)的要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)局部風(fēng)機(jī)的需求量還會(huì)增加，所以礦用JBT62軸流通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)是符合市場(chǎng)需要的JBT62軸流通風(fēng)機(jī)主要由傳動(dòng)軸、葉輪、導(dǎo)輪、聯(lián)軸器、殼體、電機(jī)和軸承客體幾大部分組成。轉(zhuǎn)子采用圓錐滾子軸承，可以分擔(dān)軸向產(chǎn)生的不平衡力。同時(shí)為了防止葉輪由于偏心和殼體摩擦產(chǎn)生火花，所產(chǎn)生的嚴(yán)重隱患，在葉片和殼體上安裝了有色金屬層，以避免產(chǎn)生火花。通風(fēng)機(jī)的入風(fēng)筒內(nèi)安裝流線體，可以改善流體的流道，提高工作效率。殼體采用分段設(shè)計(jì)，便于拆卸和維護(hù)及風(fēng)機(jī)之間的連接。在設(shè)計(jì)中，擬定多種結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算各種方案的可行性，取能滿足設(shè)計(jì)題目的方案，在葉輪和導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)方面采用孤立翼型法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。本設(shè)計(jì)主要面向礦井掘進(jìn)工作面的通風(fēng)要求而設(shè)計(jì)，考慮了礦井掘進(jìn)面的特殊環(huán)境的要求，同時(shí)又有創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，可以滿足礦山的需求。這次設(shè)計(jì)可以說(shuō)對(duì)大學(xué)四年所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的整合和檢驗(yàn)，使自己的綜合能力得到了極大的提升。首先，要感謝楊雪峰老師的指導(dǎo)和幫助。在日常工作相當(dāng)繁忙的情況下，他依然擠出比以有限的時(shí)間對(duì)我們進(jìn)行詳盡、耐心的指導(dǎo)。正是在他卓有成效的教導(dǎo)中，我對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī)的了解從無(wú)到有，從粗到細(xì)，從雜到精，也讓我的知識(shí)的整合邁上了一個(gè)新臺(tái)階。其次要感謝小組的同學(xué)。在這個(gè)過(guò)程中，凸顯出了集體力量的強(qiáng)大，集思廣益的方法使自己的思維更嚴(yán)謹(jǐn)，思路跟開(kāi)闊。學(xué)校優(yōu)良的學(xué)風(fēng)，良好的師資配置，齊備的軟硬得按設(shè)施，給自己的學(xué)習(xí)和研究提供了很好的環(huán)境?？梢灶A(yù)見(jiàn)，這必將會(huì)對(duì)我日后的工作、學(xué)習(xí)、生活中產(chǎn)生巨大而積極