電動機風機建模與裝配畢業(yè)設計

電動機風機的建模與裝配[摘要]電動機風機是一種電動風機，包括電風機的本體、電機后罩、電機前罩。電風機本體有電機后罩之間設有電機罩內(nèi)膽，電機罩內(nèi)膽的外壁與電機后罩的內(nèi)壁之間構(gòu)成氣流外通道，該氣流通道與出氣孔相連通；所述的電機罩內(nèi)膽的內(nèi)壁與設置與電風機本體后側(cè)的電機壓坐的外壁之間構(gòu)成氣流內(nèi)通道。由于氣流內(nèi)通道與氣流外通道經(jīng)過多個彎道，并且出風面積逐漸變大，故可以使排氣噪聲大為降低。本文主要介紹運用UG這款三維繪圖軟件來對電動機風機的各個零部件進行建模與裝配，運用創(chuàng)新設計思路和方法，結(jié)合電動機風機方面的設計，對電動機風機進行系統(tǒng)化的分析。以最簡單、最清楚的方法對電動機風機的各個零件進行建模、裝配，從而可以讓人從最根本的方面來直觀的、深層的、系統(tǒng)的了解電動機風機的結(jié)構(gòu)。[關鍵詞]電動機風機建模裝配電動機風機的簡介1.研究的目的和意義電動機風機在工礦企業(yè)中，電動機風機設備應用廣泛，諸如鍋爐燃燒系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、和烘干系統(tǒng)等。電機調(diào)速技術、現(xiàn)代電力電子技術以及計算機控制技術結(jié)合在一起，當系統(tǒng)工藝需要風量發(fā)生變化時，自動調(diào)速，使電動機風機在經(jīng)濟的轉(zhuǎn)速下當系統(tǒng)工藝需要風量發(fā)生變化時，從而達到節(jié)電的效果。2.電動機的不足和改善目前電動機風機在運行中存在的問題：目前電動機風機在運行中存在的問題：(1)設計院或用戶在選擇風機設備時的設計余量，通常留有10%~15%的設計余量，實際上系統(tǒng)多數(shù)工作負荷低的設計余量于額定負荷運行，設備容量不能充分利用，運行效率低;(2)擋板功耗大，浪費能電動機的沖擊大，降低了電動機使用壽命；工作系統(tǒng)很難投入自動運行；(3)工作系統(tǒng)很難投入自動運行，降低了系統(tǒng)自動化水平。隨著電力電子技術、微電子技術、速系統(tǒng)中的應用，并且由于近年電力緊張，變頻調(diào)速技術已經(jīng)成為現(xiàn)代電力傳動的一個發(fā)展方向，因此，將風機改為變頻器控制，將傳統(tǒng)的生產(chǎn)中的節(jié)能效果越發(fā)顯著。3.電動機風機的類型電動機風機是我國對氣體壓縮和氣體輸送機械的習慣簡稱，通常所說的電動機風機包括風機，鼓風機，壓縮機以及羅茨鼓風機。風機的分類：

(1)電動機風機按使用材質(zhì)分類可以分好幾種，如鐵殼風機（普通風機）、玻璃鋼風機、塑料風機、鋁風機、不銹鋼風機等等。

(2)電動機風機分類可以按氣體流動的方向，分為離心式、軸流式、斜流式（混流式）和橫流式等類型。

(3)電動機風機根據(jù)氣流進入葉輪后的流動方向分為：軸流式電動機風機、離心式電動機風機和斜流(混流)式電動機風機。

(4)電動機風機按用途分為壓入式局部電動機風機(以下簡稱壓入式電動機風機)和隔爆電動機置于流道外或在流道內(nèi)，隔爆電動機置于防爆密封腔的抽出式局部電動機風機(以下簡稱抽出式電動機風機)。

(5)電動機風機按照加壓的形式也可以分單級、雙級或者多級加壓電動機風機。

(6)電動機風機按照用途劃分可以分為：軸流電動機風機、混流電動機風機、羅茨電動機風機、屋頂電動機風機、空調(diào)電動機風機等。

(7)電動機風機按壓力可分為低壓電動機風機,中壓電動機風機,高壓電動機風機.

本文主要針對軸流式電動機風機和離心式電動機風機進行研究。5.電動機風機的選型電動機風機選型原則：（一）電動機風機選型原則：（1）所選用的風機設計參數(shù)應盡可能地靠近它的正常運行工況點，從而使風機在高效率區(qū)運行，以提高設備長期運行的經(jīng)濟性。（2）力求選擇結(jié)構(gòu)簡單、體積小，質(zhì)量輕的風機。（3）力求運行時安全可靠，盡量選擇不具有駝峰形狀性能曲線的風機。如必須選用具有駝峰性能的風機時。（4）選型時應考慮風機配套部件的壓力損失。（5）選型時應考慮當?shù)丨h(huán)境及電源參數(shù)對風機性能產(chǎn)生的影響。（二）選型須知參數(shù)：（1）風機最大流量和最大風壓；（2）被輸送介質(zhì)的溫度t。（3）被輸送介質(zhì)的密度。（4）當?shù)卮髿鈮毫?。?）風機用途。(三)利用電動機風機的無因次性能曲線選擇風機利用風機的無因次性能曲線選擇風機的無因次性能曲線可適應不同的葉輪外徑和轉(zhuǎn)速，它代表幾何相似和性能完全相似的同類型風機的性能曲線，其選擇步驟如下：根據(jù)用戶提出風量、風壓要求及風機類型，確定驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速，計算比轉(zhuǎn)數(shù)ns。由比轉(zhuǎn)數(shù)ns找出與它相近型號風機的無因次性能曲線；由ns查出壓力及流量系數(shù)計算出葉輪外徑D2，確定D2后，反算驗證風機實際風量、風壓；最后根據(jù)風機的空氣動力學圖，定出風機流道各部分的尺寸和形狀。電動機風機的建模1.UG的介紹UG是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設計與計算機輔助制造系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設計的S一個主流應用。UGNX加工基礎模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎框架，它為UGNX所有加工模塊提供一個相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運動的情況并可對其進行圖形化修改：如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標準化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標準化，以減少使用培訓時間并優(yōu)化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在實體模型上直接生成加工程序，并保持與實體模型全相關。2.電動機風機的建模。對于電動機風機的建模我們主要分兩大部分，一個是電動機風機的電機部分，而另一個就是電動機風機的風機部分。3.電動機風機的電動機部分建模（1）運用UG凸臺指令把做好的電動機子零件進行凸臺創(chuàng)建，設置凸臺的各項數(shù)值和通過尺寸的約束和幾何約束構(gòu)建凸臺如圖1。1（2）電動機支架創(chuàng)建，在凸臺的基礎上進行創(chuàng)建，通過創(chuàng)建草圖，通過在草圖上進行草繪平面構(gòu)建支架如圖2先進行截面的選擇找到支架的截面2在UG中運用草圖指令在草圖中約束凸臺距離并繪出支架的草圖如圖3。3在UG中選用指令插入、設計特征、拉伸命令，選擇創(chuàng)建草圖指令選擇實體表面草繪平面，進入繪圖環(huán)境。如圖4。4創(chuàng)建拉伸特征，接受默認的拉伸方向，設定限制的開始和結(jié)束的數(shù)值，然后求和，完成支座的創(chuàng)建。如圖5。52.各孔的創(chuàng)建在凸臺上創(chuàng)建簡單孔如圖6。6在凸臺上創(chuàng)建符號螺紋，先進行常規(guī)孔的創(chuàng)建在進行螺紋孔的創(chuàng)建，通過UG的打孔指令在凸臺上按照比例創(chuàng)建三個常規(guī)孔，如圖7。7在做好的常規(guī)孔的基礎上運用UG中的螺紋孔指令進行螺紋如圖8的創(chuàng)建。83、創(chuàng)建電動機上的散熱筋首先對支座側(cè)面進行拉伸，然后通過陣列和鏡像構(gòu)建散熱筋。選擇電動機上的支座上通過UG中的拉伸指令在截面中進行散熱筋的拉伸如圖9。9陣列散熱筋特征的創(chuàng)建，在UG中選擇菜單欄中的插入、關聯(lián)復制、實例特征命令在彈出的輸入?yún)?shù)對話框中設置陣列數(shù)目和偏置量，然后再彈出的創(chuàng)建實例對話框中在工作區(qū)域內(nèi)預覽陣列效果，之后生成引用特征，完成引用操作。如圖10。10通過UG中鏡像的指令選中陣列好的的散熱筋對整體的散熱筋進行鏡像，從而得到完整的散熱筋如圖11。11在UG中通過生成底座特征指令，生成底座特征，在菜單欄中選擇插入設計特征拉伸的命令將底座切空從而完成切空支座并細化模型如圖12。124.風機上箱體的建模創(chuàng)建上箱體輪廓，打開創(chuàng)建草圖對話框，選擇平面選項為創(chuàng)建平面，然后直接在工作區(qū)選擇XZ平面，則創(chuàng)建XZ面為草圖平面，單擊按鈕確定，進入草圖模式。如圖13。13創(chuàng)建通風口輪廓，先選擇菜單欄插入、曲線、圓弧命令，選擇正確的圓弧類型，設置圓弧中心，再選擇箱體的邊緣線設置限制分組的參數(shù)，完成圓弧的繪制。坐標系平移完成通風口實體的創(chuàng)建。如圖14。14在UG中打開菜單欄中選擇插入指令選擇網(wǎng)格曲面、直紋命令創(chuàng)建直紋特征，在通風口實體上進行直紋的創(chuàng)建，創(chuàng)建完成之后進行倒圓。如圖15。15創(chuàng)建抽殼和孔特征，選擇箱體底面和風口面為移出面完成抽殼；選擇箱體側(cè)面的邊緣線進入草繪環(huán)境然后回到孔的對話框沿Y軸為孔方向生成孔。如圖16。16電動機風機的裝配完成電動機風機各個組件后，需要將這些組件裝配起來。運用UG中的裝配模塊將組件添加然后裝配，首先需要的是將電動機風機的電動機部分添加進來如圖1。1然后添加第二個部件機蓋添加進來，在組件添加過程中定位設置里設置通過約束，然后點擊接觸對齊，將兩個你需要接觸的面選擇點擊確定后完成第二個組件的裝配如圖2。2接下來添加軸，在添加軸的過程中需要使用裝配約束中的同心類型來使機蓋和軸的對應孔位置正確。如圖3。 3接著是彈性擋片的裝配通過定位的方式通過約束，進入指定的圖層進入裝配約束，然后如圖所示的同心配合邊緣線，完成彈性擋片的裝配。如圖4。4下面是平墊、螺絲和彈簧墊的裝配，通過圖層定位方式的通過約束，然后通過孔邊線和同心配合邊緣線的約束，完成裝配。如圖5。5風機子裝配的建立，運用UG中的裝配模塊將組件添加通過約束指令進行裝配，接著需要的是將電動機風機的電風機子部分添加進來進行裝配。如圖6。6接著是上箱體的裝配，我們要把各部件通過定位限制約束的方式讓上箱體和下箱體的我們要運用UG指令里面的圖層選項來進行約束裝配主要方位選擇接觸分別選擇如圖7所示的上箱體和下箱體的端面為裝配接觸面，選擇指令方位為對齊，完成上箱體的裝配。 7之后是平墊、螺絲和彈簧墊的裝配，運用UG指令里面的對齊約束，通過圖層定位方式的通過約束，然后通過孔邊線和同心配合邊緣線的約束，完成裝配。如圖8。8最后的一步是將電動機裝配好的部分