电动机风机建模与装配毕业设计

电动机风机的建模与装配[摘要]电动机风机是一种电动风机，包括电风机的本体、电机后罩、电机前罩。电风机本体有电机后罩之间设有电机罩内胆，电机罩内胆的外壁与电机后罩的内壁之间构成气流外通道，该气流通道与出气孔相连通；所述的电机罩内胆的内壁与设置与电风机本体后侧的电机压坐的外壁之间构成气流内通道。由于气流内通道与气流外通道经过多个弯道，并且出风面积逐渐变大，故可以使排气噪声大为降低。本文主要介绍运用UG这款三维绘图软件来对电动机风机的各个零部件进行建模与装配，运用创新设计思路和方法，结合电动机风机方面的设计，对电动机风机进行系统化的分析。以最简单、最清楚的方法对电动机风机的各个零件进行建模、装配，从而可以让人从最根本的方面来直观的、深层的、系统的了解电动机风机的结构。[关键词]电动机风机建模装配电动机风机的简介1.研究的目的和意义电动机风机在工矿企业中，电动机风机设备应用广泛，诸如锅炉燃烧系统、通风系统、和烘干系统等。电机调速技术、现代电力电子技术以及计算机控制技术结合在一起，当系统工艺需要风量发生变化时，自动调速，使电动机风机在经济的转速下当系统工艺需要风量发生变化时，从而达到节电的效果。2.电动机的不足和改善目前电动机风机在运行中存在的问题：目前电动机风机在运行中存在的问题：(1)设计院或用户在选择风机设备时的设计余量，通常留有10%~15%的设计余量，实际上系统多数工作负荷低的设计余量于额定负荷运行，设备容量不能充分利用，运行效率低;(2)挡板功耗大，浪费能电动机的冲击大，降低了电动机使用寿命；工作系统很难投入自动运行；(3)工作系统很难投入自动运行，降低了系统自动化水平。随着电力电子技术、微电子技术、速系统中的应用，并且由于近年电力紧张，变频调速技术已经成为现代电力传动的一个发展方向，因此，将风机改为变频器控制，将传统的生产中的节能效果越发显著。3.电动机风机的类型电动机风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的电动机风机包括风机，鼓风机，压缩机以及罗茨鼓风机。风机的分类：

(1)电动机风机按使用材质分类可以分好几种，如铁壳风机（普通风机）、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等等。

(2)电动机风机分类可以按气体流动的方向，分为离心式、轴流式、斜流式（混流式）和横流式等类型。

(3)电动机风机根据气流进入叶轮后的流动方向分为：轴流式电动机风机、离心式电动机风机和斜流(混流)式电动机风机。

(4)电动机风机按用途分为压入式局部电动机风机(以下简称压入式电动机风机)和隔爆电动机置于流道外或在流道内，隔爆电动机置于防爆密封腔的抽出式局部电动机风机(以下简称抽出式电动机风机)。

(5)电动机风机按照加压的形式也可以分单级、双级或者多级加压电动机风机。

(6)电动机风机按照用途划分可以分为：轴流电动机风机、混流电动机风机、罗茨电动机风机、屋顶电动机风机、空调电动机风机等。

(7)电动机风机按压力可分为低压电动机风机,中压电动机风机,高压电动机风机.

本文主要针对轴流式电动机风机和离心式电动机风机进行研究。5.电动机风机的选型电动机风机选型原则：（一）电动机风机选型原则：（1）所选用的风机设计参数应尽可能地靠近它的正常运行工况点，从而使风机在高效率区运行，以提高设备长期运行的经济性。（2）力求选择结构简单、体积小，质量轻的风机。（3）力求运行时安全可靠，尽量选择不具有驼峰形状性能曲线的风机。如必须选用具有驼峰性能的风机时。（4）选型时应考虑风机配套部件的压力损失。（5）选型时应考虑当地环境及电源参数对风机性能产生的影响。（二）选型须知参数：（1）风机最大流量和最大风压；（2）被输送介质的温度t。（3）被输送介质的密度。（4）当地大气压力。（5）风机用途。(三)利用电动机风机的无因次性能曲线选择风机利用风机的无因次性能曲线选择风机的无因次性能曲线可适应不同的叶轮外径和转速，它代表几何相似和性能完全相似的同类型风机的性能曲线，其选择步骤如下：根据用户提出风量、风压要求及风机类型，确定驱动电机转速，计算比转数ns。由比转数ns找出与它相近型号风机的无因次性能曲线；由ns查出压力及流量系数计算出叶轮外径D2，确定D2后，反算验证风机实际风量、风压；最后根据风机的空气动力学图，定出风机流道各部分的尺寸和形状。电动机风机的建模1.UG的介绍UG是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的S一个主流应用。UGNX加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UGNX所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。2.电动机风机的建模。对于电动机风机的建模我们主要分两大部分，一个是电动机风机的电机部分，而另一个就是电动机风机的风机部分。3.电动机风机的电动机部分建模（1）运用UG凸台指令把做好的电动机子零件进行凸台创建，设置凸台的各项数值和通过尺寸的约束和几何约束构建凸台如图1。1（2）电动机支架创建，在凸台的基础上进行创建，通过创建草图，通过在草图上进行草绘平面构建支架如图2先进行截面的选择找到支架的截面2在UG中运用草图指令在草图中约束凸台距离并绘出支架的草图如图3。3在UG中选用指令插入、设计特征、拉伸命令，选择创建草图指令选择实体表面草绘平面，进入绘图环境。如图4。4创建拉伸特征，接受默认的拉伸方向，设定限制的开始和结束的数值，然后求和，完成支座的创建。如图5。52.各孔的创建在凸台上创建简单孔如图6。6在凸台上创建符号螺纹，先进行常规孔的创建在进行螺纹孔的创建，通过UG的打孔指令在凸台上按照比例创建三个常规孔，如图7。7在做好的常规孔的基础上运用UG中的螺纹孔指令进行螺纹如图8的创建。83、创建电动机上的散热筋首先对支座侧面进行拉伸，然后通过阵列和镜像构建散热筋。选择电动机上的支座上通过UG中的拉伸指令在截面中进行散热筋的拉伸如图9。9阵列散热筋特征的创建，在UG中选择菜单栏中的插入、关联复制、实例特征命令在弹出的输入参数对话框中设置阵列数目和偏置量，然后再弹出的创建实例对话框中在工作区域内预览阵列效果，之后生成引用特征，完成引用操作。如图10。10通过UG中镜像的指令选中阵列好的的散热筋对整体的散热筋进行镜像，从而得到完整的散热筋如图11。11在UG中通过生成底座特征指令，生成底座特征，在菜单栏中选择插入设计特征拉伸的命令将底座切空从而完成切空支座并细化模型如图12。124.风机上箱体的建模创建上箱体轮廓，打开创建草图对话框，选择平面选项为创建平面，然后直接在工作区选择XZ平面，则创建XZ面为草图平面，单击按钮确定，进入草图模式。如图13。13创建通风口轮廓，先选择菜单栏插入、曲线、圆弧命令，选择正确的圆弧类型，设置圆弧中心，再选择箱体的边缘线设置限制分组的参数，完成圆弧的绘制。坐标系平移完成通风口实体的创建。如图14。14在UG中打开菜单栏中选择插入指令选择网格曲面、直纹命令创建直纹特征，在通风口实体上进行直纹的创建，创建完成之后进行倒圆。如图15。15创建抽壳和孔特征，选择箱体底面和风口面为移出面完成抽壳；选择箱体侧面的边缘线进入草绘环境然后回到孔的对话框沿Y轴为孔方向生成孔。如图16。16电动机风机的装配完成电动机风机各个组件后，需要将这些组件装配起来。运用UG中的装配模块将组件添加然后装配，首先需要的是将电动机风机的电动机部分添加进来如图1。1然后添加第二个部件机盖添加进来，在组件添加过程中定位设置里设置通过约束，然后点击接触对齐，将两个你需要接触的面选择点击确定后完成第二个组件的装配如图2。2接下来添加轴，在添加轴的过程中需要使用装配约束中的同心类型来使机盖和轴的对应孔位置正确。如图3。 3接着是弹性挡片的装配通过定位的方式通过约束，进入指定的图层进入装配约束，然后如图所示的同心配合边缘线，完成弹性挡片的装配。如图4。4下面是平垫、螺丝和弹簧垫的装配，通过图层定位方式的通过约束，然后通过孔边线和同心配合边缘线的约束，完成装配。如图5。5风机子装配的建立，运用UG中的装配模块将组件添加通过约束指令进行装配，接着需要的是将电动机风机的电风机子部分添加进来进行装配。如图6。6接着是上箱体的装配，我们要把各部件通过定位限制约束的方式让上箱体和下箱体的我们要运用UG指令里面的图层选项来进行约束装配主要方位选择接触分别选择如图7所示的上箱体和下箱体的端面为装配接触面，选择指令方位为对齐，完成上箱体的装配。 7之后是平垫、螺丝和弹簧垫的装配，运用UG指令里面的对齐约束，通过图层定位方式的通过约束，然后通过孔边线和同心配合边缘线的约束，完成装配。如图8。8最后的一步是将电动机装配好的部分