ansys风机叶轮刚强度分析

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模型采用SOLID95单元进行划分 单元进行划分 模型采用 整个模型网格单元数为73055 整个模型网格单元数为
节点数为148048 节点数为
自由度数为444144 自由度数为
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叶轮的实体模型
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叶轮的有限元模型
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三、结果概况
考虑叶轮在试验转速下的静力计算， 考虑叶轮在试验转速下的静力计算，得到应力及位移分 布，分析在该转速下是否发生叶轮与转轴脱离的现象。 分析在该转速下是否发生叶轮与转轴脱离的现象。
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结果分析及结论
•叶轮在超速试验时离心力很大，应力分布最大 叶轮在超速试验时离心力很大， 叶轮在超速试验时离心力很大 值出现在叶轮背面 •在超速试验时，叶轮内径径向最小位移为 在超速试验时， 在超速试验时 0.0217mm, 而叶轮与轴的紧度为 而叶轮与轴的紧度为0.165mm, 因此 在该转速下， 在该转速下，不会发生叶轮与转轴脱离的现象 •在超转使叶轮内径径向最小位移超过0.165mm 在超转使叶轮内径径向最小位移超过 在超转使叶轮内径径向最小位移超过 时，会发生叶轮与转轴脱离的现象 •利用 利用ANSYS进行叶轮超转刚强度计算分析是 利用 进行叶轮超转刚强度计算分析是 方便且有效的
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二、载荷及模型描述
载荷条件
取叶轮试验转速7475r/min情况进行计算 情况进行计算 取叶轮试验转速
模型特征
叶轮上共有19个叶片，由于叶片的形状既弯又扭,叶片 叶轮上共有 个叶片，由于叶片的形状既弯又扭 叶片 个叶片 沿长度及高度方向都是变厚度的，模型较为复杂。 沿长度及高度方向都是变厚度的，模型较为复杂。采 实体建模功能， 用ANSYS实体建模功能，可以方便地构造出叶轮的实 实体建模功能 体模型， 体模型，然后进行网格划分
风机叶轮刚强度分析
沈阳鼓风机厂
ANSYS北京办事处
1999.7.23
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一、概述
• 利用ANSYS软件对沈阳鼓风机厂风机叶轮进行了3D强度及刚 度计算，风机叶轮的外形尺寸，及载荷条件参照设计图纸 及标准 • 计算时考虑了以下情况： 叶轮超速试验转速为7475r/min 1、叶轮超速试验转速为7475r/min 2、考查叶轮与轴脱离的条件
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叶轮的应力分布
叶轮上最大应力出现在叶轮背面（ 叶轮上最大应力出现在叶轮背面（即没有叶片 的一侧），幅值为367MPa ），幅值为 的一侧），幅值为
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单个扇区应力分布
从上图可以清楚地得到叶轮上应力分布的情况
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叶轮位移分布
由上图可以看出在叶片外缘叶尖位移最大
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叶轮内表面位移分布
考查叶轮是否与旋转轴分离关心的是叶轮内表面的径向位移分 由上图可以看出径向最小位移为0.0217mm,径向最大位移 布，由上图可以看出径向最小位移为 径向最大位移 均比过盈量小， 为0.144mm,均比过盈量小，所以不发生脱离现象 均比过盈量小