[发明专利]基于风扇叶片的散热同步带轮设计方法

摘要

本发明公开了一种基于风扇叶片的散热同步带轮设计方法，属于机械传动系统设计领域。本发明基于风扇叶片的散热同步带轮设计方法将同步带轮设计与风扇叶片设计相结合，提出了适用于各种工况下散热同步带轮的系统性设计方法。基于风扇叶片的同步带轮可利用工作时自身转动带动叶片旋转，产生定向穿过带轮的气流，增强带轮的对流换热，降低带轮与皮带摩擦升温，提高带轮与皮带的寿命。

主权项

1.一种基于风扇叶片的散热同步带轮设计方法，包含如下步骤：(1)根据传动需求，按照GB/T 11361‑2008对同步带轮选型，选定型号参数：节距，齿槽底宽，齿槽深度，齿槽半径，齿根圆角半径，齿顶圆角半径，两倍节顶距，确定带轮额定转速，(2)根据传动与安装需求，设计同步带轮基本参数：齿数，齿宽，节径，齿轮半经，设计同步带轮结构参数：子午弦长，叶尖外半径，叶尖内半径，叶根外半径，叶根内半径，叶中半径，(3)根据冷却需求，预估通过同步带轮的空气流量，(4)根据空气流量，带轮额定转速，叶尖内半径，叶根外半径和子午弦长分别计算风扇叶根，中，尖三个半径位置的进，出口相对气流角度，根据计算得到的三个进，出口相对气流角度，设计三个半径位置的叶片圆弧式中弧线，(5)将叶片根，中，尖三个半径位置的叶片中弧线从进口到出口按等厚度分布规律生成叶型厚度，并将其各自重心沿带轮半径方向积叠后形成三维叶片，(6)计算叶片数量，根据叶片数量在同步带轮360度圆周内按等角度分布，生成完整同步带轮叶片，并进行带轮整体三维建模，(7)采用试验或者计算机数值模拟的方式，对叶轮进行结构强度校验和冷却性能校验，如果结构强度校验不合格，则重新选择叶根外半径，叶尖内半径，回到步骤(2)，如果冷却性能校验不合格，则重新预估同步带轮的空气流量回到步骤(3)，如果两种校验均合格，则完成设计。