片的振动。增加轴向间隙?a虽然可以使进入后面叶栅的气流趋于均匀,但是由于轴向尺寸的增大,会增加叶道内气流的摩擦损失;过小的轴向间隙?a对通风机噪音道和叶片振动有不利的影响。
研究结果表明,轴流通风机级的最佳轴向间隙
?a1??a2??a3?0.5b[13]
所以
?a1??a2??a3?0.5?83.42mm=41.71mm
4.2轴流通风机径向间隙的确定
在轴流通风机的设计中,叶轮和壳体有一定的间隙。如图所示4-6。相对径向间隙?r的决定原则是,在保证叶片顶端与机壳内壁不相碰的前提下,?r应尽可能地小些。通常取?r?0.8%~1.5%,而我国目前对一般轴流通风机生产制造技术中,要求叶片顶端与机壳的径向间隙?r应均匀,其单侧径向间隙应在叶轮直径的0.15%~3.5%范围内。
(0.15%~3.5%)?D??0.15%~3.5%??420mm 所以 ?r?_____= 0.63~14.7mm
取?r?10mm。
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4.3轴承的选择
轴承用来支撑转子零件,并承受转子零件上的多种载荷。根据轴承中摩擦性质的不同可分为滑动轴承和滚动轴承。每一种又可分为向心轴承和推力轴承。
设计要保证轴流风机运行时的周向载荷和轴向载荷,所以采用圆锥滚子轴承。滚动轴承有如下特点。摩擦系数小,提高了机械效率,润滑油消耗少,轴承标准化,易于选择,安装简便。但是其耐冲击负荷能力差,安装要求准确,径向力大,且躁声高。
图 4-7 单列圆锥滚子轴承图
选用机械手册(GB/T 297-1994)标准型,其形式如图4-7所示,其
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参数列于表4-1。
表4-1 32213轴承参数表 基本额定基本尺寸/mm 载荷/kN d D T 71.5 C /r?min -1极限转速 轴承代号/mm Cr C0r 738 脂 1800 30000型 32319 95 200 55 515 4.4风筒的选择
4.4.1风筒选用要求
选用风筒要与局部通风机选型一并考虑,其原则是:
(1)风筒直径能保证最大通风长度时,局部通风机供风量能满足工作面通风的要求;
(2)在允许的条件下,尽可能选择直径较大的风筒,以降低风阻,减少漏风,节约通风电耗;
4.4.2局部通风机的风筒选型
根据需要的局部通风机的工作风量Q通、局部通风机全压H通的值,选择长期运行效率较高的局部通风机根据经验选取风筒。
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5 主要零部件强度计算 5.1叶轮强度计算
轴流通风机的叶轮旋转式,叶片受离心力和气流流动引起的压力,前者引起拉伸,后者导致弯曲。
叶片根部的离心力最大,一般来说,叶片根部的拉伸应力也最大。
??Pc F式中 ?—叶片根部的离心拉应力,单位为N/m3 Pc—叶片根部所受离心力,单位为N F—叶片根部最小截面积,单位为m2
由于本设计的叶片均为变截面叶片,所以要按照变截面的离心力算法计算离心力。将叶片近似看成叶片截面弦长和相对厚度从叶根到叶顶线性变化(叶根大、叶顶小),叶片弦长b、相对厚度C可以表示为:
cch___?1?k2(r?rh)?1?k2x
式中b—半径r处的截面弦长,单位为m;
bh—叶根截面弦长,单位为m;
k1—弦长沿径向变化的系数;
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