[发明专利]一种风叶的比例设计方法

说明书

本发明公开了一种风叶的比例设计方法，首先，建立成熟的风叶，所述成熟的风叶具有虚拟的风叶旋转轴；其次，按成熟风叶的叶形设计外形尺寸相同的第一风叶模型和第二风叶模型，任一风叶模型具有虚拟的风叶模型旋转轴，风叶模型旋转轴与风叶旋转轴重合；再次，叠加第一风叶模型和第二风叶模型，使两个风叶模型的外轮廓完全重合；最后，第一风叶模型和第二风叶模型围绕风叶模型旋转轴作相对转动，两个风叶模型重叠部分为新风叶的叶形。本发明能够根据已知成熟的风叶叶形设计径向尺寸、宽度尺寸各异的新风叶，形象、直观、高效，避免了繁琐的几何设计和数学计算。

技术领域

本发明涉及风机技术领域，具体涉及风叶的设计。

背景技术

申请号为201410382842.8的专利文件公开了一种透平叶片型线的设计方法，根据新二次曲线表达式来选择适当的椭圆弧或者圆弧，采用经过强度及气动性能考验的好的叶型建立了确定控制参数的一些关系式，在气动性能及强度的计算中，引用一些可靠的经验公式。

申请号为201310563810.3的专利文件提供一种涡轮叶片设计方法，该涡轮叶片设计方法的叶型采用参数化造型方法，根据汽动参数自动生成的叶型，通过四种调整方式，使叶型的特征参数在设计范围内可任意组合，达到各截面叶型的几何参数与汽动参数完全匹配。

上述叶片的设计方法，运用几何参数、几何公式，抽象而复杂。

发明内容

本发明所解决的技术问题：提高风叶叶形的设计效率。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种风叶的比例设计方法，首先，建立第一风叶，所述第一风叶具有虚拟的风叶旋转轴，风叶旋转轴与风叶正常运作时的旋转轴重合；

其次，按第一风叶的叶形设计外形尺寸相同的第一风叶模型和第二风叶模型，任一风叶模型具有虚拟的风叶模型旋转轴，风叶模型旋转轴与风叶旋转轴重合；

再次，叠加第一风叶模型和第二风叶模型，使两个风叶模型的外轮廓完全重合；

最后，第一风叶模型和第二风叶模型围绕风叶模型旋转轴作相对转动，两个风叶模型重叠部分为第二风叶的叶形。

上述技术方案中，风叶正常运作时的旋转轴，其义阐述如下。风叶安装在旋转件上，旋转件安装在旋转中心轴上，旋转中心轴与电机连接，电机驱动旋转件旋转，旋转件带动其上的若干风叶旋转。其中，旋转中心轴即为风叶正常运作时的旋转轴。

上述技术方案中，第一风叶可以为现有技术中的风叶，该种风叶在技术上已经成熟。或者，所述第一风叶可以为理论上的风叶，该种风叶的各种参数设计合理，具有实际运用价值。

上述技术方案中，建立第一风叶，可以为生产制造第一风叶，也可以为制作虚拟的计算机模型。

上述技术方案中，第一风叶模型和第二风叶模型围绕风叶模型旋转轴作相对转动，可以为第一风叶模型围绕其风叶模型旋转轴旋转，也可以为第二风叶模型围绕其风叶模型旋转轴旋转。旋转一定角度后，两个风叶模型上下重叠部分即为第二风叶的叶形，该第二风叶即是新设计的风叶。

作为一种限定，第一风叶最外侧边缘为弧形边缘，弧形边缘所在圆的圆心落在风叶旋转轴上。

作为一种改进，第一风叶模型和第二风叶模型中，至少一个风叶模型呈镂空状。若干弧形条使第一风叶模型或第二风叶模型呈镂空状，第一风叶模型、第二风叶模型作相对转动后，观察者能够通过镂空状的风叶模型观察另一风叶模型的所在位置，进而确定两者的重叠部分。

作为进一步改进，呈镂空状的风叶模型设有若干弧形条，若干弧形条沿该风叶模型的径向分布，任一弧形条所在圆的圆心落在风叶模型旋转轴上。若干弧形条能够辅助设计者设计径向尺寸各不相同的新风叶。