机械电子工程专业毕业设计——轴流式通风机设计.doc

机械电子工程专业毕业设计 KZ25-64-8 型轴流式通风机设计 机械专业毕业设计论文 轴流式通风机的设计 通风机的设计 研究设计一个好的风机对节能有很重大的意义。合理的设计、选择和使用通风机，关系到矿井的安全生产和煤矿职工的身体健康，对矿井的主要技术经济指标也有一定影响。本设计查阅有关轴流式通风机设计的技术资料，严格执行相应的国家或国际标准，参照现有的在实际应用的轴流风机设计加工的图纸，对相应的尺寸、技术要求等取经验值。采用了目前国内外对于中、高压轴流式通风机设计中广泛应用的叶栅设计法进行叶片叶型的设计。山东科技大学
本科毕业设计(论文)开题报告

KZ25-64-8 型轴流式通风机设计
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指导教师:
填表时间: 20** 年 4 月 1日
设计(论文)
题目
KZ25-64-8型轴流式通风机设计
设计(论文)
类型(划“√”)
工程设计
应用研究
开发研究
基础研究
其它
√
本课题的研究目的和意义
矿井通风的主要动力是通风机。通风机是矿井的“肺脏”。其日夜不停地运转,加之其功率大,因此其能耗很大。据统计,全均电耗约占矿井电耗的16%。风机用电约占全国发电量的 10%;另据 1988 年原冶金部的规划资料,我国金属矿山的风机用电量占采矿用电的 30% ;钢铁工业的风机用电量占其生产用电的 20% ;煤炭工业的风机用电量占全国煤炭工业用电的 17%,由此可见,风机节能在国民经济各部门中的地位和作用是举足轻重的。研究设计一个好的风机对节能有很重大的意义。所以合理地选择和使用通风机,不仅关系到矿井的安全生产和职工的身体健康,而且对矿井的主要技术经济指标也有一定影响。
本课题研究目的是了解通风机在现代工业中的重要作用,了解通风机以及原理相似的汽轮机结构原理各部分作用,加深对大型机械实际加工过程以及所采用的典型的加工工艺方法,、工艺路线和实际加工过程所涉及的主要设备。了解通风机叶片以及其他各部分构件在实际中的设计方法,能够自行设计出合理的通风机结构,通过本次设计掌握整体机械结构设计的方法程序和步骤,掌握新学术论文的写作格式,为以后的参加工作或深入学习打下基础。
本课题的主要研究内容
1、通风机总体方案设计
主要结构参数的确定:叶轮外径,轮毂比ν,叶片数。
选择电动机:计算风机轴功率N。注意容量富裕系数以及风机运行工况变化时功率的变化,按最大值选取。参考同类型风机确定。~。
2、动叶片的空气动力学设计
沿叶片高度划分30个以上的基元级(从叶根到叶顶间距逐渐加大),要求对每一个栅面都要进行计算。
要求用一种熟悉的高级语言编写相应的计算程序,借助于计算机来完成动叶片的空气动力学设计计算。
3 、动叶片的强度校核
动叶片在工作中受力如下:1)叶片的离心力。2)由于离心力作用点与支杆中心不重合而产生的离心力附加弯矩。3)动叶片受到的气动力(气流对叶片的作用力)。4)动叶气动力合力作用点与叶片支杆中心不重合而产生的气动力扭矩。一个栅面的气动力合力一般位于距叶型头部25%-40%处(可近似认为叶片受到的气动力合力作用于叶片中间栅面且距离叶型前缘点25b%处)。
动叶片的危险部位:1)叶片根部。2)第一铆钉孔处。在本设计中,只要求对叶片根部进行强度校核,安全系数n≥2。
4 、动叶片结构和轮毂结构设计
动叶片采用钢板模压与支杆铆接结构。进行支杆根部结构的设计,要求叶片在轮毂上可以改变角度,以使叶片调节方便。轮毂采用焊接结构,轮毂上的支杆孔应结合动叶根部结构形状设计。
根据叶片与轮毂的加工工艺,选择合适的材料。
5 、轮毂强度校核
对固定叶片的轮毂均应进行强度校核。可采用近似计算,即不考虑轮毂圆环表面的影响,认为叶片旋转产生的离心力全部由轮毂的圆盘来承担。安全系数n≥2。
6 、各主风筒的设计
风机外壳的设计应依据国标和有关行业标准进行,标准中对风筒法兰的的形状尺寸等有明确的要求。
对于主风机,主风筒一般均采用中间剖分结构。
7 、集流器和扩散器的设计
集流器由外集流风筒和流线体形疏流罩构成;扩散器由外筒及流线体形芯筒构成。当电动机位于通风机的出气侧时,应考虑如何消除传动轴的旋转影响。
8 、总体结构设计
指的是将以上各部分按实际的顺序组合在一起,组成风机的总装图。在总装图中风机的外壳上要画出铭牌示意图、两级叶轮转向和气流方向箭头标志。
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文献综述(国内外研究情况及其发展)
通风机已有悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车,它的作用原理与现代离心通风机基本相同。1862年,英国的圭贝尔发明离心通风机,其叶轮、机壳为同心圆型,机壳用砖制,木制叶轮采用后向直叶片,效率仅为40%左右,主要用于矿山通风。1880年,人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳,和后向弯曲叶片的离心通风机,结构已比较完善了。
1892年法国研制成横流通风机;1898年,爱尔兰人设计出前向叶片的西