大功率風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課綜合課程設(shè)計(jì)地鐵消防救援機(jī)器人風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書2015年3月24日目錄 一、引言3 二、設(shè)計(jì)原始條件和要求4 三、設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容4 四、風(fēng)筒的設(shè)計(jì)12 五、主要零部件材料選取，強(qiáng)度計(jì)算與校核13 六、零部件圖和總裝配圖16 七、零部件設(shè)計(jì)造價(jià)清單表19 致謝19 參考文獻(xiàn)20一、引言本小組設(shè)計(jì)項(xiàng)目為地鐵消防救援機(jī)器人，成員為五位同學(xué)。其中本人主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)。 送風(fēng)方式：離心式高壓鼓風(fēng)機(jī)和軸流式風(fēng)機(jī)。 兩者的主要區(qū)別如下：（1）離心風(fēng)機(jī)改變了風(fēng)管內(nèi)介質(zhì)的流向，而軸流風(fēng)機(jī)不改變風(fēng)管內(nèi)介質(zhì)的流向； （2）前者安裝較復(fù)雜；  （3）前者電機(jī)與風(fēng)機(jī)

2、一般是通過(guò)軸連接的，后者電機(jī)一般在風(fēng)機(jī)內(nèi)；  （4）前者常安裝在空調(diào)機(jī)組進(jìn)、出口處，鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)等等，后者常安裝在風(fēng)管當(dāng)中、或風(fēng)管出口前端。 離心風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，它是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。離心風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。 軸流風(fēng)機(jī)，就是與風(fēng)葉的軸同方向的氣流，如電風(fēng)扇，空調(diào)外機(jī)風(fēng)扇就是軸流方式運(yùn)行風(fēng)機(jī)。之所以稱為“軸流式”，是因?yàn)闅怏w平行于風(fēng)機(jī)軸流動(dòng)。軸流式風(fēng)機(jī)通常用在流

3、量要求較高而壓力要求較低的場(chǎng)合。軸流式風(fēng)機(jī)固定位置并使空氣移動(dòng)。普通型軸流風(fēng)機(jī)可用于一般工廠、倉(cāng)庫(kù)、辦公室、住宅內(nèi)等場(chǎng)所的通風(fēng)換氣，也可用于冷風(fēng)機(jī)（空氣冷卻器）、蒸發(fā)器、冷凝器等的強(qiáng)制通風(fēng)。防腐、防爆型軸流風(fēng)機(jī)采用防腐材料及防爆措施，并匹配防爆電機(jī)，可用于易爆、易揮發(fā)、具有腐蝕性氣體的場(chǎng)所作一般用途的通風(fēng)換氣設(shè)備。要求軸流風(fēng)機(jī)輸送的氣體應(yīng)無(wú)顯著灰塵，無(wú)粘性和纖維物質(zhì)；電動(dòng)機(jī)直連型溫度不超過(guò)40，皮帶傳動(dòng)型溫度不超過(guò)60。軸流風(fēng)機(jī)主要由葉輪、機(jī)殼、電動(dòng)機(jī)等零部件組成，支架采用型鋼與機(jī)殼風(fēng)筒連接。其中防腐型軸流風(fēng)機(jī)葉輪、機(jī)殼均為玻璃鋼制成，其它型式軸流風(fēng)機(jī)一般采用鋼板制成。軸流風(fēng)機(jī)的工作原理：當(dāng)葉

4、輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體從進(jìn)風(fēng)口軸向進(jìn)入葉輪，受到葉輪上葉片的推擠而使氣體的能量升高，然后流入導(dǎo)葉。導(dǎo)葉將偏轉(zhuǎn)氣流變?yōu)檩S向流動(dòng)，同時(shí)將氣體導(dǎo)入擴(kuò)壓管，進(jìn)一步將氣體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，最后引入工作管路。    軸流風(fēng)機(jī)的葉片一般都是可以轉(zhuǎn)動(dòng)角度的，大部分軸流風(fēng)機(jī)都配有一套葉片液壓調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)葉片液壓調(diào)節(jié)裝置，可調(diào)節(jié)葉片的安裝角，并保持在一定角度上，使其在變工況時(shí)仍有較高的效率。軸流式風(fēng)機(jī)葉片的工作方式與飛機(jī)的機(jī)翼類似。但是，后者是將升力向上作用于機(jī)翼上并支撐飛機(jī)的重量，而軸流式風(fēng)機(jī)則固定位置并使空氣移動(dòng)。軸流式風(fēng)機(jī)的橫截面一般為翼剖面。葉片可以固定位置

5、，也可以圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)。葉片與氣流的角度或者葉片間距可以不可調(diào)或可調(diào)。改變?nèi)~片角度或間距是軸流式風(fēng)機(jī)的主要優(yōu)勢(shì)之一。小葉片間距角度產(chǎn)生較低的流量，而增加間距則可產(chǎn)生較高的流量。先進(jìn)的軸流式風(fēng)機(jī)能夠在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)改變?nèi)~片間距（這與直升機(jī)旋翼頗為相似），從而相應(yīng)地改變流量。這稱為動(dòng)葉可調(diào)(VP)軸流式風(fēng)機(jī)。軸流風(fēng)機(jī)又叫局部通風(fēng)機(jī)，是工礦企業(yè)常用的一種風(fēng)機(jī)，但不同于一般的風(fēng)機(jī)它的電機(jī)和風(fēng)葉都在一個(gè)圓筒里，外形就是一個(gè)筒形，用于局部通風(fēng)，安裝方便，通風(fēng)換氣效果明顯，安全，可以接風(fēng)筒把風(fēng)送到指定的區(qū)域。通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率，效率和轉(zhuǎn)速。另外，噪聲和振動(dòng)的大小也是通風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)。流量

6、也稱風(fēng)量，以單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)通風(fēng)機(jī)的氣體體積表示；壓力也稱風(fēng)壓，是指氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)壓力升高值，有靜壓、動(dòng)壓和全壓之分；功率是指通風(fēng)機(jī)的輸入功率，即軸功率。通風(fēng)機(jī)有效功率與軸功率之比稱為效率。通風(fēng)機(jī)全壓效率可達(dá)90%。 二、設(shè)計(jì)原始條件和要求設(shè)計(jì)軸流式通風(fēng)機(jī)時(shí)，一般應(yīng)給出下列原始資料：流量Q（m³/h）、全壓p(Pa) 、工作介質(zhì)密度（Kg/m³）或工作介質(zhì)溫t、大氣壓力，以及結(jié)構(gòu)上的要求和特殊要求等。初始條件：流量Q=90000m³/h，風(fēng)機(jī)全壓p=1200Pa,介質(zhì)為空氣，其進(jìn)口狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（為一個(gè)大氣壓，溫度為20C，空氣密度=1.2Kg/m³）。設(shè)

7、計(jì)要求：送風(fēng)能力達(dá)90000m³/h。軸流式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓一般在450 Pa4500 Pa 之間，相對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)而言，軸流式通風(fēng)機(jī)具有流量大、體積小，壓頭低的特點(diǎn)。除上述的典型結(jié)構(gòu)外，軸流通風(fēng)機(jī)的型式和構(gòu)造是多種多樣的，目前最大的軸流通風(fēng)機(jī)的流量可達(dá)1500萬(wàn)m³/h。綜合考慮本系統(tǒng)風(fēng)機(jī)決定采用軸流式風(fēng)機(jī)。三、設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容 1、通風(fēng)機(jī)類型的選擇軸流式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓一般在450 Pa4500 Pa 之間，相對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)而言，軸流式通風(fēng)機(jī)具有流量大、體積小，壓頭低的特點(diǎn)。除上述的典型結(jié)構(gòu)外，軸流通風(fēng)機(jī)的型式和構(gòu)造是多種多樣的，目前最大的軸流通風(fēng)機(jī)的流量可達(dá)1500萬(wàn)m

8、9;/h。綜合要求考慮本系統(tǒng)風(fēng)機(jī)決定采用軸流式風(fēng)機(jī)。并通過(guò)調(diào)研調(diào)查決定選用GXF系列軸流式風(fēng)機(jī)，全壓p：50-1200pa，流量Q：3000-150000m³/h符合要求。2、選擇電動(dòng)機(jī)及轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境使用要求選取。一般風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)是直接驅(qū)動(dòng)的。為了正確選擇電動(dòng)機(jī)，需要進(jìn)行軸功率的計(jì)算，風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電動(dòng)機(jī)功率為： P=Q*p/(3600*1000*)=90000*1200/（3600*1000*0.8*0.98）=38.265kw （取0.8，取0.98）根據(jù)所需的電動(dòng)機(jī)功率P，結(jié)合實(shí)際工況，即可選擇合適的電動(dòng)機(jī)及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。如下GXF-型軸流式通風(fēng)機(jī)例

9、子 我們可以選擇機(jī)號(hào)14A的GXF-型軸流式通風(fēng)機(jī)，根據(jù)計(jì)算功率和風(fēng)機(jī)使用環(huán)境的要求，選擇電機(jī)型號(hào)YB200L1-2。YB280S隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率=40kW滿載時(shí)額定電流=26.9A滿載時(shí)額定轉(zhuǎn)速=960r/min滿載時(shí)效率=92.0%滿載時(shí)功率因數(shù)cos=0.87堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=1.8N.m堵轉(zhuǎn)電流/額定電流=6.5A最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.0N.m重量=140kg3、電瓶的選擇 3.1電瓶的種類現(xiàn)在主流的分3個(gè)小類，一個(gè)是普通的鉛酸電池，一個(gè)是鋰離子電池，一個(gè)是磷酸鐵鋰，當(dāng)然還有其他的電瓶，但是用的不是很多。 鉛酸：路面上用的基本都是這個(gè)。一般大體上分12A的和2

10、0A的，但是也有14A的，這個(gè)主要是便宜，但是壽命一般就是一年半。 鋰電：這個(gè)電池比鉛酸的貴價(jià)格在1000左右，但是使用壽命長(zhǎng)，多用在電動(dòng)車上。優(yōu)點(diǎn)就是電池比較輕，車基本上可以走電梯。 磷酸鐵鋰：這個(gè)一般用的非常少，都是改裝車用的比較多，還有些人為了增加里程用這個(gè)電瓶，優(yōu)點(diǎn)，壽命長(zhǎng)，放電量大，一般都是20A30A40A這樣，缺點(diǎn)就是貴。綜合考慮本風(fēng)機(jī)選擇用磷酸鐵鋰離子電池作為電機(jī)電源。3.2電機(jī)與電池的匹配 3.2.1 匹配原則 根據(jù)電驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和所選電機(jī)、蓄電池的特性，可以確定他們的匹配原則：（1）負(fù)載功率最大時(shí)，電機(jī)與電池同時(shí)輸出功率，電機(jī)輸出額定電流26.9A；電池以較大放電率發(fā)

11、電提供后備功率，且不會(huì)發(fā)生過(guò)放。（2）負(fù)載功率中等時(shí)，主要由電機(jī)輸出功率滿足負(fù)載所需，電池根據(jù)設(shè)定的SOC限值及電機(jī)的工況進(jìn)行自動(dòng)充放電。（3）負(fù)載功率較小時(shí)，由電機(jī)輸出功率滿足負(fù)載所需，電池基本不放電。3.2.1匹配計(jì)算蓄電池放電電流與容量的關(guān)系遵循 Peukert 方程： C = I n * t 式中， C 容量（ Ah ） I 電流（ A ） t 時(shí)間（ s ， min 或 h ） n 常數(shù) 負(fù)載電流為26.9A ，正常運(yùn)行時(shí)直流電壓為 380V± 15% 10% ,支持時(shí)間要求最少為 5h 。 基本計(jì)算如下：根據(jù)電機(jī)與電池匹配規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，有 式中，電機(jī)輸出額定電流時(shí)的輸出電壓值

12、 電池輸出最大電流時(shí)的端電壓值 電機(jī)輸出額定電流時(shí)的輸出功率 電池輸出最大電流時(shí)的輸出功率 負(fù)載最大功率計(jì)算結(jié)果為：=10.36A所要求的放電容量： C=10.36A × 5h=51.8Ah 要想蓄電池在整個(gè)壽命期限內(nèi)均能可靠地支持系統(tǒng)的工作，選型時(shí)還應(yīng)考慮蓄電池壽命終止的規(guī)定：當(dāng)蓄電池的放電低于額定容量的 80% 時(shí)，壽命終止。 實(shí)際的放電容量應(yīng)為： C =51.8Ah × 120%=62.16Ah 4、葉形設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 計(jì)算比轉(zhuǎn)速n n=n* QP =960* (900003600)1200 =23.54 式中：n為葉輪轉(zhuǎn)速（r/min），由于采用直接驅(qū)動(dòng)，即為電機(jī)

13、的轉(zhuǎn)速，由上可知n=960r/min；依照有關(guān)比轉(zhuǎn)速的應(yīng)用，可確定通風(fēng)機(jī)類型及葉片形式。一般軸流式通風(fēng)機(jī)有n=1890。上式計(jì)算得n=23.54，符合要求。4.2 確定葉輪外徑及輪轂直徑葉輪參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算:葉輪是通風(fēng)最主要的部件，其主要作用是把原動(dòng)機(jī)的能量傳遞給流體。葉輪常用鑄鋁合金、鋼板焊接或其他材料制成。葉片的空氣動(dòng)力計(jì)算，是在滿足流量Q和全壓的條件下，為獲得高效率低噪音而進(jìn)行的葉片集合尺寸的計(jì)算。為此，把整個(gè)葉片分成若干個(gè)計(jì)算截面，然后通過(guò)計(jì)算得出個(gè)基元截面所采用翼型的葉片寬度。由n查風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)通用手冊(cè)圖7-5和圖7-6，選取輪轂比u及系數(shù)K：一般輪轂比的選擇范圍為：u=0.250.75。

14、由圖得取K=1.69，u=0.6則對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣葉輪外徑為： D=77.4Kpn=77.4*1.69*12003.14*960=1.404m輪轂外徑為：D=Du=0.6*1.404=0.9024m由上面GXF-型風(fēng)機(jī)外形及安裝尺寸可知，對(duì)于14A的風(fēng)機(jī)，D=+ D=1.410m （取0.006m），而D=1.404m< D，所以14A GXF-型的風(fēng)機(jī)合適。4.3計(jì)算圓周速度及壓力系數(shù)= nD60=3.14*1.404*96060=75.56m/s =p=120075.56*1.2=0.175 算出的圓周速度應(yīng)滿足強(qiáng)度條件及噪聲要求；否則應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整。從降低噪聲的角度出發(fā)，應(yīng)取&l

15、t;=6080m/s，但當(dāng)葉輪直徑一定時(shí)，過(guò)低的圓周速度，將降低風(fēng)機(jī)的流量和風(fēng)壓。一般可取<=130。根據(jù)算出的及，即可檢驗(yàn)本方案的選擇是否合理。4.4 求軸向速度 =4Q-=90000*43.14*1.404-0.9024*3600=22.63m/s4.5 將整個(gè)葉片分成幾個(gè)截面，分別計(jì)算各截面的扭速值方法：這里就采用等環(huán)量設(shè)計(jì)先計(jì)算平均直徑=+2=1.404+0.90242 =0.44m 截面的扭速 =p=p60 = 12001.2*0.8*3.14*0.44*96060=56.55m/s通?？蛇x取5個(gè)截面進(jìn)行葉柵的計(jì)算，則截面半徑為=D2 -（0.0150.025）D =0.718

16、20.73332m=D2 -（0.0150.025）D =0.41570.43082m則取=0.42m，=0.72m,則=+2=0.57m，=0.645m，=0.495m由=，變環(huán)量指數(shù)取值為01，取a=0.5，=0.469m,=0.755m, =0.803m, =0.704m, =0.648m, =0.849m，則=40.93m/s，=37.67m/s，=35.13m/s，=33.03m/s，=31.24m/s 4.6 計(jì)算平均相對(duì)速度及氣流角ß =²+（u-2）² =51.48m/s，=61.52 m/s，=70.34 m/s， =78.34 m/s，=85.

17、45 m/s ß=arcsinß=43.64，ß=35.28，ß=30.34，ß= 26.97，ß =24.57 4.7選擇葉片數(shù)Z對(duì)于同一輪轂比和葉片弦長(zhǎng)b而言，葉片數(shù)Z增加，則葉柵稠度亦增加，這將引起葉柵升力系數(shù)的下降，并使得流道內(nèi)的流動(dòng)損失迅速上升；如果葉片數(shù)過(guò)少，將使每個(gè)葉片的負(fù)荷增大，從而使氣動(dòng)性能變壞，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的全壓降低。因此，對(duì)于一定的輪轂比和葉片弦長(zhǎng)的風(fēng)機(jī)，存在一個(gè)最佳葉片數(shù)（或最佳相對(duì)柵距）。根據(jù)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)軸流式風(fēng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于孤立葉型法設(shè)計(jì)的軸流式風(fēng)機(jī)的最佳葉片數(shù)可按風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)通用手冊(cè)表71來(lái)選?。罕驹O(shè)計(jì)一般

18、只選擇711個(gè)葉片，由于u=0.6，又因?yàn)?Z=1+u1-u=3.14*0.91.5*0.952*1+0.61-0.6=10.7617.94則取Z=114.8 葉型選取有：RAF6E葉型、CLARK y葉型、LS葉型、葛廷根葉型和圓弧板葉型。在滿足風(fēng)機(jī)流量要求的情況下，由經(jīng)濟(jì)性和工藝復(fù)雜性選取CLARK y葉型，其相對(duì)厚度=0.14.9選取各截面的升力系數(shù)及相應(yīng)的攻角在選取時(shí)，應(yīng)使值從葉尖向葉根逐漸增加，如果葉型的相對(duì)厚度不變，可取額定工況點(diǎn)的（一般（0.80.9）作為葉根的值，然后按直線規(guī)律依次向葉尖減小。如葉型的相對(duì)厚度為變值，可按選取值。各截面的值確定后，相應(yīng)的攻角可根據(jù)葉型的曲線選取。

19、序號(hào)123451.19 1.23 1.25 1.26 1.27（。） 6.3 8.6 9.7 11.8 12.1注意：攻角從葉根到葉尖應(yīng)逐漸減小。4.10求葉片寬度b由氣動(dòng)力基本方程式得： b= 4pz弦長(zhǎng)在葉柵周向及葉柵軸向方向的投影列于下表3-10 弦長(zhǎng)b的投影四、 風(fēng)筒的設(shè)計(jì)1. 風(fēng)筒選用要求選用風(fēng)筒要與局部通風(fēng)機(jī)選型一并考慮，其原則是：(1)風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量能滿足工作面通風(fēng)的要求；(2)在巷道斷面允許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒，以降低風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗；2. 風(fēng)筒結(jié)構(gòu)：采用圓柱形，其外部直徑D= D+𝜹=1.510m（&#

20、120633;取0.01m）3. 風(fēng)筒尺寸的確定：長(zhǎng)度L=（0.81.5）D=1.2082.265mm，兼顧考慮電機(jī)和葉輪安裝好后的軸向尺寸，故選L=1.290m合適。五、主要零部件材料選取，強(qiáng)度計(jì)算與校核1. 葉片材料選取，強(qiáng)度計(jì)算與校核：動(dòng)葉片在制造時(shí)，一般是將葉片的背面和腹面用薄鋼板分別壓制成型。然后再對(duì)縫焊接而成。葉片材料一般選用A3鋼，即Q235鋼。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。葉片根部的離心力最大，一般來(lái)說(shuō)，葉片根部的拉伸應(yīng)力也最大。 =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

21、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。將葉片近似看成葉片截面弦長(zhǎng)和相對(duì)厚度從葉根到葉頂線性變化（葉根大、葉頂?。?，葉片弦長(zhǎng)、相對(duì)厚度可以表示為：=1+（r-）=1+x式中半徑處的截面弦長(zhǎng)，單位為m；葉根截面弦長(zhǎng)，單位為m；弦長(zhǎng)沿徑向變化的系數(shù)； 葉片任意截面所在半徑，單位為m葉根半徑，單位為m；半徑處的截面的相對(duì)厚度；葉根截面相對(duì)厚度；相對(duì)厚度沿徑向變化的系數(shù)；葉輪半徑處葉片截面離葉根的距離，單位為m根據(jù)文獻(xiàn)，計(jì)算葉片所受的離心力=V²利用上式可以比較精確的求出葉根的離心力。由于葉片是變截面的，應(yīng)根據(jù)文獻(xiàn)的變截面葉片的葉根離心力的計(jì)算公

22、式計(jì)算離心力。如前所述，可以知道的已知條件為： m，, m,m,m?？梢缘玫?=6.0105N 計(jì)算葉根截面面積 10-2m2。𝝈 =50MPa 𝝈< 𝝈=235 MPa 式中𝝈為A3鋼的拉伸極限強(qiáng)度。所以葉輪選擇A235可以滿足條件。2. 風(fēng)筒材料選取選用風(fēng)筒要與局部通風(fēng)機(jī)選型一并考慮，其原則是：(1)風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量能滿足工作面通風(fēng)的要求。 (2)在巷道斷面允許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒，以降低風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗。由實(shí)際工作環(huán)境考慮防腐防潮，則風(fēng)筒材料選取玻璃鋼。3. 電機(jī)

23、固定件的設(shè)計(jì)與材料的選擇 軸承的選擇軸流通風(fēng)機(jī)的主軸承受扭轉(zhuǎn)、彎曲和拉壓應(yīng)力，其中拉壓變形產(chǎn)生的拉壓應(yīng)力遠(yuǎn)小于彎曲變形產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。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。故機(jī)構(gòu)在應(yīng)力計(jì)算時(shí)可忽略拉壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，只考慮扭轉(zhuǎn)的效應(yīng)。設(shè)計(jì)要保證軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的軸向載荷和周向載荷，所以選擇圓錐滾子軸承。軸是傳遞機(jī)械能的重要零件,原動(dòng)機(jī)的扭矩通過(guò)它傳給葉輪。軸是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的主要零件，軸上裝有葉輪、軸套、軸承等零件。軸靠?jī)啥溯S承支承，在通風(fēng)機(jī)中作高速回轉(zhuǎn)，因而軸要承載能力大、耐磨、耐腐蝕。軸的材料一般選用碳素鋼或合金鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。軸的校核：(1)軸的轉(zhuǎn)矩軸的轉(zhuǎn)矩=9550* =9550* =71.23 N.m式中 通風(fēng)機(jī)軸功率，單位為kW； 葉輪轉(zhuǎn)速，單位為r/min。(2)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力轉(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：t=16= N/ m2式中 抗扭截面模量可以看出<(t)=4.56* N/ m2，所以軸是安全的。4.脹緊聯(lián)接套（脹套）的選擇 脹套簡(jiǎn)圖 根據(jù)電機(jī)軸選擇合適的脹套：Z