考虑，本设计采用半球形流线罩，半球形流线罩的型线半径等于轮毂半径，设计中取。其结构如图所示。图流线罩结构简图扩散器的设计轴流通风机扩散器的结构型式随外壳和芯筒的型式不同而异，常用的扩散器型式如图所示图壳体为圆筒，芯筒为流线体图壳体和芯筒都为流线体图壳体为流线体，芯筒为圆筒图壳体和芯筒圆筒都为流线体从工艺考虑，流线型外壳加工不方便，增加成本从工作环境考虑，采矿掘进面工作空间相对狭小，不适用流线体外壳。所以采用如图的形式。轴流通风机轴向间隙的确定在无特殊说明时，轴向间隙是指在平均半径处相邻两叶片环边缘间的轴向距离，如图所示所示图轴流通风机间隙在二轴流通风机的级中，通常有三个轴向间隙，即级叶片和中导叶的距离，中导叶和二级叶片的距离，及二级叶片和中导叶。由于从前面叶栅流出的气流，在轴向间隙中其速度场是不均匀的，这将影响后面叶栅的工作及轴流通风机的气动性能，并引起叶片的振动。增加轴向间隙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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所以轴流通风机径向间隙的确定在轴流通风机的设计中，叶轮和壳体有定的间隙。如图所示。相对径向间隙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，应尽可能地小些。通常取，而我国目前对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应均匀，其单侧径向间隙应在叶轮直径的范围内。所以取。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。图单列圆锥滚子轴承图选用机械手册标准型，其形式如图所示，其参数列于表。表轴承参数表基本尺寸基本额定载荷极限转速轴承代号脂型联轴器的选择图联轴器结构简图选用机械手册标准型，其形式如图所示，起参数列于表。表联轴器参数表型号许用转矩许用转速轴孔直径轴孔长度轴向最大直径连接螺栓型号连接螺栓数风筒的选择风筒选用要求选用风筒要与局部通风机选型并考虑，其原则是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在巷道断面允许的条件下，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通局部通风机全压通的值，选择长期运行效率较高的局部通风机根据经验选取风筒。消音装置矿井通风是被在运转中要产生很强的噪音。据测定，轴流式通风机产生的噪音高达，其值远高于国家的环保规定。当通风机噪音波及到工业广场和生活福利区后，降严重恶化环境，影响工人的工作，休息和身体将抗。为了保护环境，有利于工人的身心健康，必须采取有效的措施，把噪音降到国家规定的以下。通风机噪音的产生通风机的噪音按产生的激励不同，可分为气动噪音机械噪音和电磁性噪音。气动噪音气动噪音是通风机噪音中的主要部分，它包括旋转噪音和涡流噪音。旋转噪音旋噪音是由于叶轮高速旋转时，叶片做周期性运动，引起空气压力脉动而产生的。对于轴流式通风机，当叶轮顶部与机壳之间的间隙不能保持常数时，此间隙中的涡流层厚度做周期性变化时，也要产生噪音。当叶轮叶片数与导叶的叶片数相等时，则所有的动叶叶片和导叶叶片可能同时发生干扰，从而使旋转噪音加强。为避免这种干扰，减弱噪音，显然动导叶叶片数应互为质数。涡流噪音叶轮叶片与空气相互作用时，在叶片周围的气流中将引起涡流，这些涡流在粘性力的作用下，又会分裂成系列的小涡流。涡流的移动和分裂，使气流压力脉动并由此而产生噪音，此噪音称为涡流噪音。通风机的气动噪音是随转速的增加而增强的。般来说，在同风量和风压的情况下，离心式通风机的叶轮直径大转速低，而轴流式通风机的叶轮直径小转速高，故轴流式通风机的噪音较离心式通风机的噪音大。机械噪音机械噪音包括通风机的轴承噪音皮带及其传动引起的噪音，转子不平衡引起的振动噪音。当叶片刚度不足，由于气流作用也会使叶片振动而产生噪音。电磁性噪音电磁性噪音主要产生于电动机。噪音的度量及计算声音的强弱可用声功率来表示。在缺乏实测资料的情况下，通风机的声功率大小可用下式估算式中比声功率级，即同系列通风机在单位风量和单位风压下产生的声功率级，其数值取决于通风机的类型和工况，般在之间通风机的风量通风机的风压，。上式中国的比声功率级反应与不同系列通风机在不同工况时的噪音大小。公式的第二部分反应了同系同分级，当型号不同时，在相似工况下的声功率也是不同的。对于台通风机来说，风量越大，风压越高，噪音的声功率就越大，说明此事的噪音也就越严重。通风机的消音措施消音措施主要有吸音消音装置隔音和减振等。吸音吸音就是用吸音材料饰面，使噪音被吸收而衰减降低。多孔性材料饰应用最广阔的种吸音材料，其种类繁多。依吸音效果的顺序为玻璃棉矿渣棉卡普隆纤维海草石棉工业毛毡加气微孔耐火砖吸声砖加气混凝土木屑木丝板甘蔗板等。吸音材料的应用方法是把吸音材料固定在通风机进风口和出风口如扩散器的内壁上，但应使吸音材料不散落在气流中，面污染空气。消音装置消音装置是种阻止减弱声音传播而允许气流通过的装置。将消音装置安装在通风机出风口的扩散通道中，可降低通风机的噪音。矿井通风机采用的消音装置，般是用多孔性吸音材料制成的。若将多孔性材料制成消音板平行间隔地放入风道中，即为排行式消音器，在排行式的基础上增加水平消音板后，即为蜂窝式消音器，在扩散他的迎风面上贴敷消音板，就形成了消音弯头。使用消音装置将增大通风阻力。因而，若采用了消音装置，在进行通风机选型设计时，应考虑因此而增大的风阻值。隔音隔音就是把通风机封闭在个小的空间中，使之与周围环境隔绝起来。典型的隔音装置有隔音罩和隔音间。减振机械振动是通风机的主要噪音之。因此通风机的起动方法对于风压特性曲线上有部稳定段的轴流式通风机，若由于不稳定而产生的风压波动量不太大时，也可选择功率最低点为起动工况点，此时，闸门应半开，流量约为正常流量的若不稳定时风压波动量太大，也允许在闸门全开的情况下起动，以使起动工况落在稳定区域内。通风机的停止停机前，应先起动备用通风机，然后再停机。对于轴流式通风机，应先停机，而后在关闭闸门或风门。相关零部件设计扩散器轴流式通风机的气流自后倒也流出后，其出口动压仍然很大，约占全压的。为了减小出口动压，增加静压，也应在通风机的出口处安装扩散器。若未加扩散器前，气流通过后导叶时的轴向速度为,则通风机的出口动压为式中叶轮直径轮毂直径，由于扩散器的出口面积大于入口面积，因而气流在出口处的轴向速度降为扩散器的出口动压则降为,。另外，气流通过此扩散器时，不可避免有流动损失，所以加装扩散器后的总损失为,若仍用表示加装扩散器后与加装扩散器之前的损失比，则,显然欲减少，应减少和,。而他们均与扩散器的集合参数的选取有关。轴流式通风机的扩散器的几何参数主要有扩散面积比，扩散器的当量扩散角和扩散器的长度。若选取参数合力，般可使结论本次设计的轴流通风机用于保证煤矿掘进工作面的通风，由于掘进工作面不能得到正常的主扇的完全通风，所以要用局部风机将风压入工作面，保证工人的安全生产工作环境。煤矿生产时井下的瓦斯容易发生集聚，在有明火的条件下容易引起爆炸。由于煤矿井下设备在运行时易产生电火花。所以通风机采用防爆电机，并在叶轮于壳体上加装有色金属防止产生火花。风机的壳体采用消声材料，可以有效降低其噪音。随着煤矿机械化采煤的发展，开采速度加快，对矿井通风的要求越来越严格，对局部风机的需求量还会增加，所以矿用轴流通风机的设计是符合市场需要的轴流通风机主要由传动轴叶轮导轮联轴器壳体电机和轴承客体几大部分组成。定子部分主要由叶轮传动轴轴承电机轴和联轴器等组成，通过键轴承和联轴器把转子连接起来，电机轴通过联轴器将动力传动到传动轴，传动轴再将动力通过键传递给叶轮，进而将动力传个流体。转子采用圆锥滚子轴承，可以分担轴向产生的不平衡力。叶轮采用铸铝，内加金属芯，在保证强度要求的条件下可以有效减少叶轮质量，以降低无用功，提高效率。同时为了防止叶轮由于偏心和壳体摩擦产生火花，所产生的严重隐患，在叶片和壳体上安装了有色金属层，以避免产生火花。导轮采用铸钢材料，可以保证和壳体的焊接强度。通风机的入风筒内安装流线体，可以改善流体的流道，提高工作效率。通风机的出风筒内安装扩散器，可以降低风机流出流体的无用功，提高效率，同时还有利于降低噪音。壳体采用分段设计，便于拆卸和维护及风机之间的连接。本设计的最大创新之处是壳体采用消材料，可以有效降低噪声。在设计中，拟定多种结构方案进行对比，计算各种方案的可行性，取能满足设计题目的方案，在叶轮和导叶的设计方面采用孤立翼型法进行设计计算。最后校核各零部件的强度满足设计的要求。本设计主要面向矿井掘进工作面的通风要求而设计，考虑了矿井掘进面的特殊环境的要求，同时又有创新的设计，可以满足矿山的需求。致谢经过两个多月的紧张忙碌却十分充实的工作，在杨雪峰老师的直接指导下，毕业设计终于进入了尾声。这次设计可以说对大学四年所学到的专业知识进行了系统的整合和检验，使自己的综合能力得到了极大的提升。由于自己技术经验和专业知识上不足以及缺少实际工作的历练，在毕业设计的过程中，遇到了很多单凭自己现在的水平所无法解决的问题，如果没有老师的指导同学的帮助，我想我将无法成功的完成本次毕业论文的写作。首先，要感谢杨雪峰老师的指导和帮助。他不仅在学术研究上兢兢业业，而且对本职工作具有高度的责任心，对学生更是关怀备至。在日常工作相当繁忙的情况下，他依然挤出比以有限的时间对我们进行详尽耐心的指导。组织实习讲解原理分析设计方案检查图纸修改审阅论文文本。正是在他卓有成效的教导中，我对于轴流式通风机的了解从无到有，从粗到细，从杂到精，也让我的知识的整合迈上了个新台阶。感谢老师的帮助，他们渊博的学识，严谨的治学态度，同样让我受益无穷。其次要感谢小组的同学。在设计过程中，我们相互讨论，互相帮助，使各自的理论水平都得到了提高。在这个过程中，凸显出了集体力量的强大，集思广益的方法使自己的思维更严谨，思路跟开阔。最后要感谢中国矿业大学徐海学院的培养。学校优良的学风，良好的师资配置，齐备的软硬得按设施，给自己的学习和研究提供了很好的环境。在这四年的学习中，我的专业知识和综合能力得到了巨大的提升。可以预见，这必将会对我日后的工作学习生活中产生巨大而积极的影响。参考文献黄清,陈焕新用处理通风机性能试验数据风机技术盛赛斌轴流式风机防堵转控制系统华东电力付怀波,王秉恒