家用无叶电风扇设计开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：无叶电风扇又名airmultiplier（空气倍增机），于2009年由一位英国发明家詹姆士戴森首先推出。其原理就是利用涡扇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1.3毫米的切口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。无叶电风扇主要是由风圈和电动机组成，拥有安全、环保、健康、简结、时尚等特点。目前家用无叶风扇的市场，国外进口风扇高达三四千元，性价比不敌空调，而国产无叶风扇普遍在噪音大，做工粗糙等问题。可以看出无叶风扇拥有较好的发展空间，在设计成本可控和产品质量改善以后，有望取代传统的风扇。其简单的结构组成，让无叶风扇不仅仅是是一个家用电器，也可以使一件艺术品。风圈的前卫设计会让无叶风扇得到更多年轻消费群体的青睐。安全舒适的风速让无叶电风扇在用户体验上更胜一筹。

目的：研究家用无叶电风扇是为了解决目前无叶电风扇技术工艺尚未达到国际标准。也是一种尝试从实用方面完成家用风扇的升级换代，追求高效节能，安全时尚的家用电器。

意义：将家用无叶风扇设计作为毕业设计题目，能够综合检验学生在校期间所学众多基础、专业课程的掌握情况，锻炼学生的新产品、新装备结构方案设计能力，其机械制图、机械设计、机械制造、机电控制等基础及专业知识的综合应用能力也可得以巩固、提高。

2. 研究内容和预期目标

本文主要研究一款性价比较高的家用无叶电风扇。因为无叶风扇在高速运转时，会产生较大的风噪声，本文会在设计方面采用多级降噪的处理，分别是进气格栅降噪，叶片降噪，以及风圈的扰流板处理等。首先是进气格栅的降噪，采用拟合气流旋转方向，切碎气流，截面采用圆角设计来减小风阻，达到降低噪音的目的；在风圈出风口采用加强筋类似的扰流板处理，来达到共同降低噪音的目的。在电动机方面采用NIDEC的直流无刷电动机，并采用前倾式风扇。叶片采用涡流扇叶设计，可以增大出风量还可以是出风更均匀。

预期目标：无叶风扇最大出风达到350升/s，工作最大风噪低于65dB。风扇采用ABS塑料材质，在风圈内设置能承受最大压强为100Pa，最大风速10m/s。控制系统方面,能前后调整风向高低，以及摇头功能。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：在设计家用无叶风扇之前先通过CAD以及SOLIDWORKS等绘图软件做出各零件模拟图。参考网上资料对比各种材料的抗压强度，耐温性能，选择最适用的材质。参考现成产品设计，能设计风扇内部风道，以达到最小风噪。在无叶风扇底座内部研究方面，会通过参考流体力学相关知识以及技术，来设计较合适的风道，达到最小风阻，最小风噪的目的：作为最为关键的风圈，风圈的外形设计会采用有效降阻的流水线性设计，高精度出风口，在进行流体力学设计的同时，研究提高材料的耐久度，磨合精度，表面粗糙度，以确保空气在风圈里的均匀被压缩出去，能可靠控制风噪。

步骤：先用CAD画出家用无叶电风扇风圈三视图，侧面剖视图一张；然后继续使用CAD画出底座三视图；按照由上往下的顺序，分别画出叶片，带轮等零部件，最后画出剖视图。根据选好的电动机型号来选择安装位置，保证内部结构稳定性。硬件部分设计完成以后，参考相关资料进行控制系统的模拟设计，并绘制控制电路图一份。撰写说明书，完成报告。

4. 参考文献

1成大先.机械设计手册.(第四版).北京:化学工业出版社，2004.09

2倪小丹，杨继荣，熊运昌.机械制造技术基础.北京:清华大学出版社,2007.3

3孙光华.工装设计.北京:机械工业出版社,2009.08

5. 计划与进度安排

1.2022-3-2～2022-3-13查阅资料，完成开题报告撰写，同时查找外文资料，完成外文翻译；

2.2022-3-16～2022-4-16查阅资料，绘制总装配图一张，拆绘零件图，风圈零件图，底座零件图，送气格栅零件图，减震轴流九叶扇零件图；

3.2022-4-20～2022-4-24提出家用无叶风扇设计方案；