发动机冷却风扇的制作方法

文档序号:5462215阅读:164来源:国知局

专利名称::发动机冷却风扇的制作方法
技术领域
:本实用新型涉及一种发动机冷却风扇,尤指对风扇的叶片形状进行改进的发动积i冷却风扇。
背景技术
:在当今汽车发动机的冷却技术中,冷却风扇是为必需部件。目前,大多数发动机冷却风扇采用通用单一叶型,这种单一的叶片形状以及叶片在轮毂上分布的不合理,往往会导致风扇效率过低,噪音过大。并且存在以下缺点1、由于叶片高速运转时会产生气流交变力,当交变力频率与轮轴材料的固有频率接近时,轮轴与气流会产生共振现象;2、振动会使风扇周围空气会发出声响效应,当声响效应的频率与轮轴材料的固有频率接近时,会产生声振,声振又会使风扇的振动及噪声加剧;3、另外,由于产品工作环境对材料和结构设计的要求较高,对于外形尺寸要求较大的风扇,振动的加剧会使得该类风扇结构强度得不到保证。由于上述缺点的存在,有必要开发一种新型的风扇。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种发动机冷却风扇,通过对风扇叶片的新设计,使当气体绕流叶片时,气流不脱离叶片上表面,即抑制了叶片表面形成与气流主流方向相反的气流回流,避免气流交变力的产生,从而避免了振动与噪声的加剧。为解决上述技术问题,本实用新型的发动机冷却风扇包括一轮轴,套于轮轴外的轮毂,分布于轮穀外周壁的数个叶片,其特征在于所述叶片利用与轮轴柱面同心的七个圆柱将叶片进行七等分截得的七个截面具有如下形状,第一截面的弦与风扇所在平面的夹角为20。24°;第二截面的弦与风扇所在平面的夹角为18。22。;第三截面的弦与风扇所在平面的夹角为16。20°;第四截面的弦与风扇所在平面的夹角为16。20。;第五截面的弦与风扇所在平面的夹角为16。20。;第六截面的弦与风扇所在平面的夹角为18。~22°;第七截面的弦与风扇所在平面的夹角为18°~22°。本实用新型的进一步改进在于所述第一截面的弦长无量纲值为1;所述第二截面的弦长无量纲值为1.117~1.217;所述第三截面的弦长无量纲值为1.25~1.35;所述第四截面的弦长无量纲值为1.283~1.383;所述第五截面的弦长无量纲值为1.25~1.35;所述第六截面的弦长无量纲值为1.15~1.25;所述第七截面的弦长无量纲值为1.167~1.267。通过以上所述的技术方案,该改进的叶片的叶片截面按气流的扭速沿半径的增加而逐渐变化,并由上而下有规律地扭转过一定的角度而成叶片曲面。当气流绕流叶片时,气流不脱离叶片上表面,即抑制了叶片表面形成与气流主流方向相反的气流回流,避免气流交变力的产生,乂人而避免了振动与噪声的加剧。本实用新型的进一步改进在于所述叶片为七个,相邻两叶片的其中一个叶片的叶根与风扇中心的连线与另一个叶片的叶根与风扇中心的连线的夹角分别为42°46。,52。~56°,48°52°,56°~60。,41°45°,51055。,56。60。。通过该改进的技术方案,由于叶片沿轮毂的不等栅布置,在叶片运转过程中破环了启动涡的发展,在一定程度上抑制噪音及振动的产生。图1为本实用新型发动机冷却风扇一较佳实施例的平面图;图2为本实用新型发动机冷却风扇一较佳实施例的叶片在轮毂外周壁的分布图3为本实用新型发动机冷却风扇一较佳实施例的坐标参考图;图4为本实用新型发动机冷却风扇一较佳实施例截面线示意图;图5a~5g为本实用新型发动机冷却风扇一较佳实施例一叶片的截面图;以及图6a~6g为图5a~5g的七个叶型截面的型值点分布图。具体实施方式图1为本实用新型一较佳实施例的平面图。该发动机冷却风扇包括一寿仑轴10,套设于4仑轴10外的轮毂20,以及分布设置于轮穀外周壁的七个3301-3311,3401-3411,3501—3511,3601—3611,3701—3711。其中各个型值点的坐标由如下面的表2所示。表1风扇叶片的截面叶心(叶型截面的几何中心)的位置坐标<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2风扇叶片的型值点坐标<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通过以上所述形状的叶片,当气体绕流叶片时,气流不脱离叶片上表面,即抑制了叶片表面形成与气流主流方向相反的气流回流,避免气流交变力的产生,从而避免了振动与噪声的加剧。当气流体绕流过叶片时,其后缘点处发生边界层分离,形成旋涡,即启动涡;根据汤姆生定理,必然在叶片表面产生与启动涡大小相等、旋转方向相反的附着涡。附着涡的存在,使得叶片上表面流体速度增加,压强相应降低;而叶片下表面流体速度降低,压强相应增加,因此在与来流速度垂直方向上产生向上的压强差,3301-3311,3401-3411,3501—3511,3601-3611,3701-3711。其中各个型值点的坐标由如下面的表2所示。表1风扇叶片的截面叶心(叶型截面的几何中心)的位置坐标<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2风扇叶片的型值点坐标<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>通过以上所述形状的叶片,当气体绕流叶片时,气流不脱离叶片上表面,即抑制了叶片表面形成与气流主流方向相反的气流回流,避免气流交变力的产生,从而避免了振动与噪声的加剧。当气流体绕流过叶片时,其后缘点处发生边界层分离,形成旋涡,即启动涡;根据汤姆生定理,必然在叶片表面产生与启动涡大小相等、旋转方向相反的附着涡。附着涡的存在,使得叶片上表面流体速度增加,压强相应降低;而叶片下表面流体速度降低,压强相应增加,因此在与来流速度垂直方向上产生向上的压强差,即有着较大的升力,保证了该风扇的高效率。另外,由于叶片数目沿轮毂的不等距布置,在叶片运转过程中破环了启动涡的发展,在一定程度上抑制噪音及振动的产生。可以理解的是,上述实施例的详细说明是为了阐述和解释本实用新型的原理而不是对本实用新型的保护范围的限定。在不脱离本实用新型的主旨的前提下,本领域的一般技术人员通过对上述技术方案的所教导的原理的理解可以在这些实施例基础上做出修改,变化和改动。因此本实用新型的保护范围由所附的权利要求以及其等同来限定。权利要求1.一种发动机冷却风扇,包括一轮轴,套于轮轴外的轮毂,分布设置于轮毂外周壁的数个叶片,其特征在于所述叶片利用与轮轴柱面同心的七个圆柱将叶片进行七等分截得的七个截面具有如下形状,第一截面的弦与风扇所在平面的夹角为20°~24°;第二截面的弦与风扇所在平面的夹角为18°~22°;第三截面的弦与风扇所在平面的夹角为16°~20°;第四截面的弦与风扇所在平面的夹角为16°~20°;第五截面的弦与风扇所在平面的夹角为16°~20°;第六截面的弦与风扇所在平面的夹角为18°~22°;第七截面的弦与风扇所在平面的夹角为18°~22°。2.如权利要求1所述的发动机冷却风扇,其特征在于所述第一截面的弦长无量纲值为1;所述第二截面的弦长无量纲值为1.117~1.217;所述第三截面的弦长无量纲值为1.25~1.35;所述第四截面的弦长无量纲值为1.283~1.383;所述第五截面的弦长无量纲值为1.25~1.35;所述第六截面的弦长无量纲值为1.15~1.25;所述第七截面的弦长无量纲值为1.167~1.267。3.如权利要求1所述的发动机冷却风扇,其特征在于所述叶片为七个,相邻两叶片的其中一个叶片的叶根与风扇中心的连线与另一个叶片的叶根与风扇中心的连线的夹角分别为42。46。,52°56°,48°52°,56。~600,41。450,51。55。,56。60。。专利摘要本实用新型提供一种发动机冷却风扇,包括一轮轴,套于轮轴外的轮毂,分布设置于轮毂外周壁的数个叶片。其中叶片截面按气流的扭速沿半径的增加而逐渐变化,并由上而下有规律地扭转过一定的角度而成叶片曲面;当气流绕流叶片时,气流不脱离叶片上表面,即抑制了叶片表面形成与气流主流方向相反的气流回流,避免气流交变力的产生,从而避免了振动与噪声的加剧。另外,叶片沿轮毂的不等距布置,在叶片运转过程中破环了启动涡的发展,在一定程度上抑制噪音及振动的产生。文档编号F04D29/38GK201246337SQ20082015228公开日2009年5月27日申请日期2008年8月22日优先权日2008年8月22日发明者广乔,仇光平,斐夏申请人:上海博泽电机有限公司
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