pg电子模拟器试玩游戏制暖和凉风二合一的台式无叶电扇结构设计doc

　　五金制暖和凉风二合一的台式无叶电扇结构设计 摘 要 随着人们生活水平的日益提高，对生活的品质、电器的科技含量及能耗提出了新的要求，这种情况下相比于传统电风扇更加智能环保的无叶风扇受到了人们的欢迎，目前市场上的无叶风扇大多数来自于国外公司，价格相对较高，不能实现大众化，智能程度相对较低，大部分只有吹凉风的功能，不能调节风扇的角度，将给消费者带来不便，目前市场上的无叶风扇已不能完全满足人们的要求，因此需要一款新型的、制暖和凉风二用的无叶风扇进入市场。 本次设计的新型的制暖和凉风二用的无叶风扇通过直流无刷电机带动涡轮从进风口吸取风进来之后，通过风道从狭窄的出风口出风，同时在风道口设置有加热管，实现制暖和凉风一体，同时增加了角度可调结构，可以实现无叶风扇的出风口70°可调。其传动结构紧凑、结构简单，所以制造成本低，而且可以实现风量较大，节约能耗的功能，市场应用前景广泛。 首先对目前现有的无叶风扇进行调查研究，对无叶风扇的工作原理结构有了一定的了解后，结合所学知识，针对设计要求，初步确定了结构方案，并对各部件进行了分配布置，对选用电机进行选型计算，对风道入风口及出风口的截面进行了计算，并对材质进行选取，同时运用三维软件Solidworks对结构进行三维建模，检查结构的合理性及干涉情况，对结构进行进一步的优化完善，并攥写说明书。 【关键词】 无叶风扇 涡轮 无刷电机 仿真 Abstract With the increasing improvement of peoples living standards, new requirements are put forward for the quality of life, the scientific and technological content of electrical appliances and energy consumption. In this case, compared with the traditional electric fans, the more intelligent and environmentally friendly vaneless fans are welcomed by people. At present, most of the vaneless fans in the market come from foreign companies, with relatively high prices, can not be popularized, and the degree of intelligence is relatively low Most of them only have the function of blowing cool air, and cant adjust the angle of the fan, which will bring inconvenience to consumers. At present, the leafless fan on the market cant fully meet peoples requirements, so a new type of leafless fan for heating and cooling is needed to enter the market. In this design, the new type of heating and cooling secondary vaneless fan drives the turbine through the brushless DC motor to absorb the wind from the air inlet, and then the wind is discharged from the narrow air outlet through the air duct. At the same time, the heating pipe is set at the air duct to realize the integration of heating and cooling. At the same time, the angle adjustable structure is added, which can realize the 70 ° adjustable air outlet of the vaneless fan. Its transmission structure is compact and simple, so the manufacturing cost is low, and it can realize the function of large air volume and energy saving, so it has a wide market application prospect. First of all, the existing vaneless fan was investigated and studied. After having a certain understanding of the working principle and structure of the vaneless fan, combined with the knowledge learned, according to the design requirements, the structure scheme was initially determined, and the distribution and layout of various parts were carried out. The selection of motor was calculated, the cross-section of air inlet and outlet was calculated, and the material was selected At the same time, the three-dimensional software SolidWorks is used to build the three-dimensional model of the structure, check the rationality and interference of the structure, further optimize and perfect the structure, and write the instructions. Key words：Vaneless fan；Turbine；brushless motor；simulation 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 6493 摘 要 2 19069 Abstract 3 15972 第一章 绪论 5 27851 1.1研究背景 5 9078 1.2研究意义 5 22850 1.3无叶风扇的发展历史 6 3111 1.4无叶风扇的发展现状 7 4489 1.5无叶风扇的发展方向 8 5726 1.6研究目标与内容 8 15203 1.6.1研究内容 8 6779 1.6.2预期目标 9 6313 第二章 无叶风扇结构设计方案 10 31214 2.1 无叶风扇概念 10 30756 2.2无叶风扇的优点 11 11819 2.3无叶风扇的工作原理 12 18996 2.4无叶风扇的设计原理 13 23340 第三章 无叶风扇设计计算 14 32700 3.1无叶风扇的气动设计 14 14222 3.1.1进出风口截面积计算 14 23494 3.1.2电机功率计算 14 23494 3.1.3加热系统的设计 14 6026 3.2无叶风扇的结构设计 15 2219 3.3无叶风扇材料的选择 16 12016 第四章 无叶风扇的三维建模 17 23126 4.1 虚拟装配 17 7157 4.2 干涉检查 18 28755 结 论 19 14710 致 谢 20 5511 参考文献 21 第一章 绪论 1.1研究背景 我国人口众多，幅员辽阔，夏天需要的纳凉的地方很多，市场需求很大，目前我国电风扇供过于求的情形，市场竞争相当激烈。随着改革开放的深入，外资涌入将使这一领域的竞争变得更加激烈。电风扇行业成为二十一世纪一个主要行业之一，它的发展情况已经成为一个国家人们的生活水平的重要标志，也是一个国家的科技水平的体现，它直接关系到制造业和加工业产品的科技含量。 风扇是人们纳凉必不可少的日常用品，他相比于空调具有更低的价格，更低的能耗，给人们在炎热的夏天带来一丝清凉。近年来，随着经济技术的不断发展，人类对于生活的品质标准要求也在不断的提高，传统电风扇的许多缺点也被提出来急需改进。 在夏天目前许多家里都通过使用空调来进行纳凉，不但耗电率过高，传统空调还对环境造成污染pg电子模拟器(试玩游戏)官方网站，而且几乎毫无通风的可能。传统风扇的三瓣叶，不仅清洗起来麻烦，而且对小朋友还存在一定的安全隐患。同时随着人们生活水平的日益提高，对生活的品质和电器的科技含量及能耗提出了新的要求，为了应对市场需求研究一种高效，快捷，方便，节能，安全的方式来达到对传统电风扇的进行合理的改造，以便研究出一种能够适应市场的产品。在这种背景下，需要一种可以代替传统纳凉的节能环保的电器出现。 因而研制一款既智能又方便节能的台式无叶风扇将显得尤为重要。近几年来，在办公工作环境还是家庭当中，人们都已经陆陆续续用上了相比于传统电风扇更加智能环保的无叶风扇，随着人们生活水平的不断提高，无叶风扇将会成为每一个家庭中的必需品，而目前市场上的无叶风扇已不能完全满足人们的要求，因此需要一款新型的、制暖和凉风二用的无叶风扇进入市场。 1.2研究意义 随着传统纳凉取暖的电器缺点的体现，急需一种新型的节能环保的电器来替代传统的纳凉取暖的电器。在这种情况下，人们发明了一种新型的 无叶风扇pg电子模拟器(试玩游戏)官方网站，这种风扇不但在价格上比空调要低很多，而且通风性很强同时对比传统的风扇，这种无叶风扇没有扇叶和转轮，在吹出清爽凉风的同时，还能完全避免了清洗扇叶之苦。它不仅能产生神奇的持续性的吹出凉风，由于没有叶片，不会覆盖尘土，对有好奇性的儿童不具有伤害，是理想的既安全又节能的产品。[9] 无叶风扇利用喷气式飞机引擎及汽车涡轮增压中的技术，通过底部的吸风孔吸入空气，圆环边缘的部隐藏的一个叶轮则把空气以圆形轨迹喷出，最终形成一股不间断的冷空气流。重要的是这种空气流动比普通风扇产生的风更平稳。它产生的空气量相当于目前市场上性能最好的风扇。这款无叶风扇同时带有变频风速大小调节装置，方便用户根据实际情况调节风速的大小，风量均匀增加，不会冲击电压，能耗低，是普通风扇一半能耗。[8]同时气流也会通过粘滞力带动圆环中的空气向前运动。两种效应叠加的结果理论上可以使实际吹出的空气量为流过基座空气量的整整15倍。 这种新型的无叶风扇对于传统的电风扇，具有高效，快捷，方便，节能，安全的特点，同时还具有质量好样式新，绿色环保，安全节能的特点，具有广阔的市场前景。以便研究出一种能够适应市场的产品。 市场上现有的无叶风扇大多数来自于国外公司，价格相对较高，不能实现大众化，智能程度相对较低，大部分只有吹凉风的功能，不能调节风扇的角度，智能化程度不高，将给消费者带来不便。在这种情况下，研究一种新型的制暖和凉风二用的无叶风扇显得尤为重要。这种新型的无叶风扇在直流无刷电机带动涡轮从进风口吸取风进来之后，通过风道从狭窄的出风口出风，同时在风道口设置有加热管，在冬天的时候可以开启加热管，对空气进行加热，实现制暖和加热一体，针对目前市场上的无叶风扇不能调节角度，无法的转向只能对一个方向进行吹风的问题，增加了角度可调结构，可以实现无叶风扇的出风口70°可调。此次设计的制暖和凉风二用的无叶风扇因其传动结构紧凑、结构简单，所以制造成本低，而且可以实现风量较大，节约能耗的功能。 1.3无叶风扇的发展历史 机械风扇起源于1830年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到欣喜，但得爬上梯子去上发条，很麻烦。 1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。 1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。 100多年过去了，电风扇一直没有大的突破。直到近10年来，电风扇才有了飞速的发展，设计构思更加巧妙，款式花样更加丰富，功能也趋向多样化、时尚化。 James Dyson 公司历时4年研发了一种神奇的无扇叶风扇,它使用了最新的流体动力工程技术,通过高效率的无刷电机使气流增加15倍,以每秒118加仑的速率释放出来,合1580CFM的风量。 Dyson 公司介绍,为了精确估算各项指标,为了优化开口的翼型弧度,工程师们花了4年时间,经历了数百次模拟实验把气体流动图通过激光多普勒测量仪绘制出来。 Dyson 本人解释说：“风扇开口的弧度设计是无扇叶风扇的关键,我们发现利用这种方式对空气进行引导和放大的效果很好，当然，这也是我们最初打算设计这样一款无扇叶风扇的原因。 无叶风扇最大的不同点，就是它没有了传统风扇的“叶”，无叶风扇利用喷气式飞机引擎及汽车涡轮增压中的技术，通过底部的吸风孔吸入空气，圆环边缘的内部隐藏的一个叶轮则把空气以圆形轨迹喷出，最终形成一股不间断的冷空气流。 1.4无叶风扇的发展现状 目前，无叶风扇的发展主要集中在外观改进上，其主要内部结构和工作原理都没有取得太大的发展pg电子模拟器(试玩游戏)官方网站，由于核心技术基本由国外的戴森公司掌控，因此我国的无叶风扇发展较为缓慢，国内企业在无叶风扇领域的生存之道，戴森公司的无叶风扇售价较高，占领了国内高端市场。国内其他企业为了分享无叶风扇这块市场，在戴森无叶风扇的基础上进行了改进和创新设计 ；同时也通过申请专利的方式保 护自己，规避侵权风险。国内企业在无叶风扇的核心技术方面并无优势，所以将更多注意力放在对无叶风扇的外观设计创新上，且在生产应用的过程中产生了许多对戴森公司的侵权行为，我国的无叶风扇的发展道路漫长且艰难，不过随着无叶风扇优势的体现以及大量的普及应用，我国众多公司都投入资金和人力对这一技术进行研究，同时结合各高校的资源，我国的无叶风扇也将步入快速的发展阶段。也取得了一些成果。 无叶风扇是风扇设计中性的创新。技术创新带动设计创新，并为设计带来全新的设计空间。好的设计会受到市场的追捧，无叶风扇最大的不同点，就是它没有传统电风扇的扇叶，由底部的无刷式马达吸入空气，并通过涡轮增压器与喷气式引擎的结合技术，由圆环边缘的内部隐藏的一个叶轮把空气以圆形轨迹喷出，最终形成一股不间断的气流。无叶电风扇出现后，其头部的设计就突破了传统风扇的形式，既可以是圆形，还可以是椭圆形或跑道形等形状。戴森最初推出的无叶风扇从外观上看，整体分为上面的喷嘴部分和位于喷嘴下方的基座，上面的喷嘴为具有一定深度的中央开口圆形、椭圆形或跑道形，下方的基座均为圆柱形基座。 无叶风扇因为没有叶片，不会覆盖尘土，方便清洗 ；同时使用安全，不会割伤小孩手指。 我国朱卓瀛设计的无叶风扇和戴森公司的无叶风扇采用了不同于见风扇产生气流的原理，从而在产品组成部分和外观设计上也完全有别于常见风扇，具体表现为无叶片、无网罩的特有造型，两者虽然都采用无叶片、无网罩造型，但朱卓瀛设计的无叶风扇在出风口下部特有的支架设计环绕出风口圆环外表面半周，从侧面观察呈流线形宽窄变化，并与圆柱杆呈圆滑过渡相接，形成整体近似“Y”形造型，相对于戴森公司专利的圆环出风口与圆柱杆直接相交的设计，其视觉效果存在显著差别 ；并且朱卓瀛的专利的支架设计及其与圆柱杆结合 一体形成的形状，位于风扇整体造型的视觉关注部位，因此该差别对风扇的整体视觉效果具有显著影响。 一项技术的突破性创新往往会带动 设计创新，并带来全新的设计空间。在原创设 计以外，还大有作为。但简单的模仿和抄袭只 会将自己陷入被动。 结语 知识产权时代已经到来。当今世界，知识 产权日益成为国家发展的战略性资源和国际竞 争力的核心要素。我国已发布《国家知识产权战略纲要》，强调要大力提升知识产权创造、 运用、保护和管理能力，有利于增强我国自主 创新能力，建设创新

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