大功率风机的设计.docxVIP

一、引言………………………………………………3二、设计原始条件和要求……………………………4三、设计计算的主要内容……………………………4四、风筒的设计………………………………………12五、主要零部件材料选取，强度计算与校核………13六、零部件图和总装配图……………………………16七、零部件设计造价清单表…………………………19致谢………………………………………………19参考文献…………………………………………20一、引言本小组设计项目为地铁消防救援机器人，成员为五位同学。其中本人主要负责系统中风机的设计。送风方式：离心式高压鼓风机和轴流式风机。两者的主要区别如下：（1）离心风机改变了风管内介质的流向，而轴流风机不改变风管内介质的流向；?（2）前者安装较复杂；??（3）前者电机与风机一般是通过轴连接的，后者电机一般在风机内；??（4）前者常安装在空调机组进、出口处，锅炉鼓、引风机等等，后者常安装在风管当中、或风管出口前端。离心风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。轴流风机，就是与风叶的轴同方向的气流，如电风扇，空调外机风扇就是轴流方式运行风机。之所以称为“轴流式”，是因为气体平行于风机轴流动。轴流式风机通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合。轴流式风机固定位置并使空气移动。普通型轴流风机可用于一般工厂、仓库、办公室、住宅内等场所的通风换气，也可用于冷风机（空气冷却器）、蒸发器、冷凝器等的强制通风。防腐、防爆型轴流风机采用防腐材料及防爆措施，并匹配防爆电机，可用于易爆、易挥发、具有腐蚀性气体的场所作一般用途的通风换气设备。要求轴流风机输送的气体应无显著灰尘，无粘性和纤维物质；电动机直连型温度不超过40℃，皮带传动型温度不超过60℃。轴流风机主要由叶轮、机壳、电动机等零部件组成，支架采用型钢与机壳风筒连接。其中防腐型轴流风机叶轮、机壳均为玻璃钢制成，其它型式轴流风机一般采用钢板制成。轴流风机的工作原理：当叶轮旋转时，气体从进风口轴向进入叶轮，受到叶轮上叶片的推挤而使气体的能量升高，然后流入导叶。导叶将偏转气流变为轴向流动，同时将气体导入扩压管，进一步将气体动能转换为压力能，最后引入工作管路。????轴流风机的叶片一般都是可以转动角度的，大部分轴流风机都配有一套叶片液压调节装置。当风机运行时，通过叶片液压调节装置，可调节叶片的安装角，并保持在一定角度上，使其在变工况时仍有较高的效率。轴流式风机叶片的工作方式与飞机的机翼类似。但是，后者是将升力向上作用于机翼上并支撑飞机的重量，而轴流式风机则固定位置并使空气移动。轴流式风机的横截面一般为翼剖面。叶片可以固定位置，也可以围绕其纵轴旋转。叶片与气流的角度或者叶片间距可以不可调或可调。改变叶片角度或间距是轴流式风机的主要优势之一。小叶片间距角度产生较低的流量，而增加间距则可产生较高的流量。先进的轴流式风机能够在风机运转时改变叶片间距（这与直升机旋翼颇为相似），从而相应地改变流量。这称为动叶可调(VP)轴流式风机。轴流风机又叫局部通风机，是工矿企业常用的一种风机，但不同于一般的风机它的电机和风叶都在一个圆筒里，外形就是一个筒形，用于局部通风，安装方便，通风换气效果明显，安全，可以接风筒把风送到指定的区域。通风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。流量也称风量，以单位时间内流经通风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在通风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指通风机的输入功率，即轴功率。通风机有效功率与轴功率之比称为效率。通风机全压效率可达90%。二、设计原始条件和要求设计轴流式通风机时，一般应给出下列原始资料：流量Q（m3/h）、全压p(Pa) 、工作介质密度ρ（Kg/m3）或工作介质温t、大气压力，以及结构上的要求和特殊要求等。初始条件：流量Q=90000m3/h，风机全压p=1200Pa,介质为空气，其进口状态为标准状态（为一个大气压，温度为20C，空气密度ρ=1.2Kg/m3）。设计要求：送风能力达90000m3/h。轴流式风机风压一般在450 Pa～4500 Pa 之间，相对于离心式通风机而言，轴流式通风机具有流量大、体积小，压头低的特点。除上述的典型结构外，轴流通风机的型式和构造是多种多样的，目前最大的轴流通风机的流量可达1500万m3/h。综合考虑本系统风机决定采用轴流式风机。三、设计计算的主要内容1、通风机类型的选择轴流式风机风压一般在450 Pa～4500 Pa 之间，