机械毕业设计1146shz-60直联式双吸离心泵的设计说明书机械毕业设计1146shz-60直联式双吸离心泵的设计说明书

收藏

压缩包内文档预览:(预览前20页/共68页)
毕业设计(论文)说明书1摘要泵是应用非常广泛的通用机械,可以说是液体流动之处,几乎都有泵在工作。而且,随着科学技术的发展,泵的应用领域正在迅速扩大,根据国家统计,泵的耗电量都约占全国总发电量的1/5,可见泵是当然的耗能大户。因而,提高泵技术水平对节约能耗具有重要意义。6SHZ60型水泵是清水泵,在设计问题上,从电机的选择计算、轴的选择计算、叶轮的尺寸以及水泵的外形尺寸的确定,基本上解决了泵的大体结构,在其它部件中,连接法兰、叶轮螺母等都是根据具体位置来计算设计的。传动中的轴、键、泵盖都要经过必需的校核,使它的强度和寿命达到设计要求。关键词水泵电机设计毕业设计(论文)说明书2ABSTRACTPUMPISTHEMOSTWIDELYUSEDGENERALMACHINERY,ITCANBESAIDTHATANYLIQUIDFLOWS,ALMOSTALLOFTHEPUMPSWORK,WITHTHEDEVELOPMENTOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,PUMPINGAPPLICATIONAREASAREEXPANDINGRAPIDLY,ACCORDINGTONATIONALSTATISTICSPUMPPOWERCONSUMPTIONACCOUNTEDFORAFIFTHOFTHECOUNTRY,WECANSEETHATTHEPUMPISONLYNATURALCONSUMPTIONMARKETPUMPTECHNOLOGYWILLINCREASETHELEVELOFENERGYCONSERVATIONHASAVERYIMPORTANTSIGNIFICANCE6SHZ60ISAWATERPUMP,THEDESIGNISSUES,FROMMOTORCHOICES,THECHOICESOFAXIS,THESIZEOFIMPELLERPUMPSDIMENSIONSIDENTIFICATION,LARGELYDETERMINETHEGENERALSTRUCTUREPUMPINOTHERPARTS,THECONNECTINGFLANGES,IMPELLERNUTS,ETCAREBASEDONTHESPECIFICLOCATIONTOCALCULATEDESIGNTHEDRIVESHAFT,BOND,PUMPSARETOBEBUILTAFTERTHENECESSARYVERIFICATION,SOTHATTHEIRSTRENGTHANDLIFETOTHEDESIGNREQUIREMENTSKEYWORDWATERPUMPELECTRICALMACHINERYDESIGN毕业设计(论文)说明书3前言毕业设计是对学生在毕业前所进行的一次综合能力的训练,是为给社会培养出合格的工程技术人员必须走过的重要环节。通过这次的毕业设计可以充分提高我们在以前所学的零散的理论知识的基础上结合起来综合的分析问题、解决问题的能力,这对我们上了岗位有很大的帮助。我们这次的设计任务是6SHZ60型的直联式双吸离心泵的基础的设计,是一次专题性的设计,虽然与四年所学知识有一定的偏距,但是为了能把这次的设计搞好,在赵老师的指导下,我们在设计前努力查阅有关资料,做了必要的准备,我们边设计边查阅资料,给设计奠定了一定的基础,这对我们的设计有很大的帮助。这次设计集中于画图和水泵各部件的设计计算,我们先把指导老师所给的资料中的图纸吃透,独立分析问题,相互探讨并且解决问题,充分体现了我们独立解决问题的能力。我们应该从现在做起学好扎实的基础知识,不断丰富自己的专业知识和实际操作能力,这次设计,赵老师对我们进行了精心的指导,阳泉市水泵厂给了大力的支持并提供了有关资料,在此表示感谢,由于我们能力有限,在设计中难免有错误和不足之处。在此,请各位老师给于评定并提出建议。毕业设计(论文)说明书4第一章离心泵的工作原理泵是把原动机的机械能转换成液体能量的机器。泵用来增加液体的位能、压能、动能原动机通过泵轴带动叶轮旋转,对液体做功,使其能量增加,从而使需要数量的液体,由吸水池经泵的过流部件输送到要求的高度或要求压力的地方。如下图所示,是简单的离心泵装置。原动机带动叶轮旋转,将水从A处吸入泵内,排送到B处。泵中起主导作用的是叶轮,叶轮中的叶片强迫液体旋转,液体在离心力作用下向四周甩出。这种情况和转动的雨伞上的水滴向四周甩出去的道理一样。泵内的液体甩出去后,新的液体在大气压力下进入泵内,如此连续不断地从A处向B处供水。泵在开动前,应先灌满水。如不灌满水,叶轮只能带动空气旋转,因空气的单位体积的质量很小,产生的离心力甚小,无力把泵内和排水管路中的空气排出,不能在泵内造成一定的真空,水也就吸不上来。泵的底阀是为灌水用的,泵出口侧的调节阀是用来调节流量的。毕业设计(论文)说明书5第二章水泵的设计一泵汽蚀余量的计算方法汽蚀余量对于泵的设计、试验和使用都是十分重要的汽蚀基本参数。设计泵时根据对汽蚀性能的要求设计泵,如果用户给定了具体的使用条件,则设计泵的汽蚀余量RNPSH必须小于按使用条件确定的装置汽蚀余量ANPSH。欲提高泵的汽蚀性能,应尽量减小RNPSH。泵试验时,通过汽蚀试验验证RNPSH,这是确定RNPSH唯一可靠的方法。它一方面可以验证泵是否达到设计的RNPSH值。另一方面,考虑一个安全余量,得到许用汽蚀余量NPSH,作为用户确定几何安装高度的依据可见,正确地理解和确定汽蚀余量是十分重要的。为了深入理解汽蚀的概念,应区分以下几种汽蚀余量1ANPSH装置汽蚀余量又叫有效的汽蚀余量。是由吸入装置提供的,ANPSH越大泵越不容易发生汽蚀。2RNPSH泵汽蚀余量又叫必需的汽蚀余量,是规定泵要达到的汽蚀性能参数,RNPSH越小,泵的抗汽蚀性能越好。3TNPSH试验汽蚀余量,是汽蚀试验时算出的值,试验汽蚀余量有任意多个,但对应泵性能下降一定值的试验汽蚀余量只有一个,称为临界汽蚀余量,用CNPSH表示。4NPSH许用汽蚀余量,这是确定泵使用条件如安装高度用的汽蚀余量,它应大于临界汽蚀余量,以保证泵运行时不发生汽蚀,通常取NPSHCNPSH5111或NPSHCNPSHK,K是安全值。毕业设计(论文)说明书6这些汽蚀余量有如下关系ARCNPSHNPSHNPSHNPSH泵汽蚀余量的计算HNPSHRHNPSHR式中托马汽蚀系数;H泵最高效率点下的泵单级扬程;RNPSH最高效率点下的泵汽蚀余量。根据【现代泵技术手册关醒凡编著,宇航出版社。】查图47取0035所以732780350HNPSHR二泵的基本参数的确定(确定泵的总体结构形式和进出口直径)(一)确定泵的进口直径泵进口直径也叫泵吸入口径,是指泵吸入法兰处管的内径吸入口径由合理的进口流速确定。泵的进口流速一般为3M/S左右,从制造经济行考虑,大型泵的流速取大些,以减小泵体积,提高过流能力。从提高抗汽蚀性能考虑,应取较大的进口直径,以减小流速。常用的泵吸入口径,流量和流速的关系如图所示。对抗汽蚀性能要求高的泵,在吸入口径小于250MM时,可取吸入口径流速SMVS/8101,在吸入口径大于250MM时,可取SMVS/2241。选定吸入流速后,按下式确定SD,在该设计中,6SHZ60为清水双吸离心泵。SSVQD4毕业设计(论文)说明书7吸入口径(MM)40506580100150200250单级泵流速(M/S)137517721276353283265283流量(M3/H)6251252550100180300500注此表取自【现代泵技术手册关醒凡编著,宇航出版社。】取吸入口流速SMVS/3,代入公式得MVQDSS138203360016244取泵的吸入口径为150MM。(二)确定泵的出口直径泵出口直径也叫泵排出口径,是指泵排出法兰处管的的内径。对于低扬程泵,排出口径可与吸入口径相同;对于高扬程泵,为减小泵的体积和排出管路直径,可取排出口径小于吸入口径,一般取SDDD701式中DD泵的排出口径SD泵的吸入口径根据该泵的特性,由于该泵的流量大,考虑排水管路的经济性MMMMDDSD1051507070取MMDD100(三)泵转速的确定确定泵转速应考虑以下因素1泵的转速越高,泵的体积越小,重量越轻,据此应选择尽量高的转速;2转速和比转数有关,而比转数和效率有关,所以转速应该和比转数结合起来确定;3确定转速应考虑原动机的种类(电动机、内燃机、汽轮机等)和传动装置(皮带传动、齿轮传动、液力偶合器传动等);毕业设计(论文)说明书84转速增高,过流部件的磨损加快,机组的振动、噪声变大;5提高泵的转速受到汽蚀条件的限制,从汽蚀比转数公式432625RNPSHQNC式中N泵的转速(R/MIN)Q泵流量(M3/S)双吸泵取2Q可知转速N和汽蚀基本参数RNPSH及C有确定的关系,如得不到满足,将发生汽蚀。对既定得泵汽蚀比转数C值为定值,转速增加,流量增加,则RNPSH增加,当该值大于装置汽蚀余量ANPSH时,泵将发生汽蚀。选1500C,732RNPSH,SMQ/04503则MIN/377902250625732150026254343RQNPSHCNR根据汽蚀要求,泵的转速应小于MIN/3779R,而实际转速为MIN/2900R(四)估算泵的效率1水力效率H水力效率H按下式计算86860236002900162LG083501LG08350133NQH式中Q泵流量(M3/S)双吸泵取2QN泵的转速(R/MIN)2容积效率V容积效率V可按下式计算毕业设计(论文)说明书93268011SVN该容积效率为只考虑叶轮前密封环的泄漏的值,对于有平衡孔、级间泄漏和平衡盘泄漏的情况,容积效率还要相应降低。则969606068011680113232SVN3机械效率M878701006010701100107016767SMN泵的总效率72879686MVH泵的理论扬程MHHHT79086078泵的理论流量HMQQVT/751689601623(五)轴功率和原动机功率泵的轴功率KWKWGQHP7754736007201000781628910001000原动机功率KWKWPKPTG55352775470111式中K余量系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】表710取K11原动机为电动机T传动效率查【现代泵技术手册关醒凡编著】表711取01T直联所以选择55KW的电动机可满足要求,查【机械零件手册吴宗泽主毕业设计(论文)说明书10编】选择电动机的型号为Y250M2第三章水泵轴的设计直联式双吸离心泵6SHZ60是将轴设计为空心轴和电机轴相联,泵无需底座,所以直接用电动机支起泵来工作的,当电机轴和空心轴联成一体时,可看作是刚性连接,这时按一根轴来计算,但在其受力分析时,我们找不到电机的原始材料,为了保证这根轴符合要求,我们最后按外伸梁和悬臂梁两种方法分析计算,只有这样才能保证计算的准确度。一轴按外伸梁设计1扭矩的计算MNNPNPMCN12112970552195502195509550式中NM扭矩MNCP计算功率取PPC212根据扭矩计算泵轴直径的初步计算MMDN027601050020121120353式中材料的许用切应力PA查【现代泵技术手册关醒凡编著】表712取PA510500值的大小决定轴的粗细,轴细可以节省材料,提高叶轮水力和汽蚀性能轴粗能增强泵的刚度,提高运行可靠性故泵轴的最小轴径取MMD301,泵轴的最大尺寸取MM903画出轴的结构草图如图所示由已知图纸改进毕业设计(论文)说明书113027273014880100904555叶轮的左边用螺母锁紧,右边用轴套定位,轴套内径取45MM,外径取60MM,轴经过处圆角统一取R2MM特殊要求除外4轴的强度计算(1)叶轮所受径向力的计算32210819BHDKFRN式中H泵扬程MH782D叶轮外径MMMD306030622B包括盖板的叶轮出口宽度MMB03200220005022RK试验系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】图1730取020RK则NBHDKFR32210819NN1501000323060780208193(2)叶轮所受径向不平衡离心力的计算RNGRNGFCCC29291098101089121N式中CG最大半径处的残余不平衡质量G取GGC3R叶轮的最大半径MMMMR153则毕业设计(论文)说明书12NNRNGFCC3842153290031098101098102929(3)水平总的受力NNFFFCR3819238421503垂直总的受力NNFFFCR3819238421503(4)计算水平面支承反力NFFFQRR46365987062993819288159829959828331NFFFRQR26259838192283101211598283299332(5)计算垂直面支承反力NFFRR42835983819288159859828331NFFRR915983819228359828332(6)计算水平面C和D处的弯矩考虑到C和D处可能是危险截面MMNMMNFMRCH218010128346362831MMNMMNMMNFMRDH11773418546365451482831(7)计算垂直面C处和D处的弯矩MMNMMNFMRCV28020228342832831MMNMMNFMRDV5242918542831851(8)计算合成弯矩C点合成弯矩MMNMMNMMMCVCHC19715228020221801012222毕业设计(论文)说明书13D点合成弯矩MMNMMNMMMDVDHD128880524291177342222(9)计算C和D处当量弯矩查【机械设计吴宗泽主编】表27由插入法得32131B31010B591B6001BBMMNMMNTMMCC234332211100601971522222MMNMMNTMMDD180701211100601288802222(10)校核轴的强度根据弯矩大小及轴的直径选定C和D两截面进行强度校核,由【机械设计吴宗泽主编】表25,当45钢MPAB640,按表27用插值法得MPAB591C截面当量弯曲应力BCCCMPAMMMMNDMWM133330950451023433210(因C截面有键槽,考虑对轴强度削弱影响,故D乘以095)D截面当量弯曲应力BDDDMPAMMMMNDMWM133320451018070110因此C和D两截面均安全(11)校核轴径①在叶轮中心截面处MMNMMC2343321②在电动机第一轴承处毕业设计(论文)说明书14MMNTMM26637221110060234332222212③在电动机中间截面处MMNTMM29495221110060266372222223MMMMMDB453459102343321033111MMMMMDB5563559102663721033122MMMMMDB5583659102949521033133轴的截面形状是影响轴刚度的重要因素,当将实心轴改为外径为原直径的2倍的空心轴,并使空心轴的质量为原实心轴质量的2倍时,轴的强度提高到实心轴强度的65倍,刚度提高到实心轴刚度的13倍,所以该空心轴符合要求。3027273014880100455590毕业设计(论文)说明书15FR3FR3FR1FR1MNFR2FR2FR3FR3FR1FR2FQ轴受力简图水平面受力FR1FR2垂直面受力水平面弯矩图垂直面弯矩图180101211100802022毕业设计(论文)说明书16二轴按悬臂梁设计1扭矩的计算MNNPNPMCN12112970552195502195509550式中NM扭矩MNCP计算功率取PPC212根据扭矩计算泵轴直径的初步计算MMDN027601050020121120353式中材料的许用切应力PA查【现代泵技术手册关醒凡编著】表712取PA510500合成弯矩图转矩T图当量弯矩图197152211100197152211100毕业设计(论文)说明书17值的大小决定轴的粗细,轴细可以节省材料,提高叶轮水力和汽蚀性能轴粗能增强泵的刚度,提高运行可靠性故泵轴的最小轴径取MMD301,泵轴的最大尺寸取MM903画出轴的结构草图如图所示由已知图纸改进3027273014880100904555叶轮的左边用螺母锁紧,右边用轴套定位,轴套内径取45MM,外径取60MM,轴经过处圆角统一取R2MM特殊要求除外4轴的强度计算(1)叶轮所受径向力的计算32210819BHDKFRN式中H泵扬程MH782D叶轮外径MMMD306030622B包括盖板的叶轮出口宽度MMB03200220005022RK试验系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】图1730取020RK则NBHDKFR32210819NN1501000323060780208193(2)叶轮所受径向不平衡离心力的计算毕业设计(论文)说明书18RNGRNGFCCC29291098101089121N式中CG最大半径处的残余不平衡质量G取GGC3R叶轮的最大半径MMMMR153则NNRNGFCC3842153290031098101098102929(3)水平总的受力NNFFFCR3819238421503垂直总的受力NNFFFCR3819238421503(4)计算水平面支承反力NNFFFQRR388987063819231计算垂直面支承反力NFFRR3819231(5)计算水平面弯矩MMNMMNFMRDH5454443381922832833计算垂直面弯矩MMNMMNFMRDV5454443381922832833(6)计算合成弯矩MMNMMNMMMDVDH87699454544432222(7)计算当量弯矩查【机械设计吴宗泽主编】表27由插入法得32131B31010B591B6001BB叶轮中线截面处MMNMMNTMC126660211100602毕业设计(论文)说明书19电动机第一轴承处MMNMMNTMMD148226211100608769942222(8)校核轴径①叶轮中线截面处MMMMMDBC458275910126660103311②电动机第一轴承处MMMMMDBD553295910148226103312轴的截面形状是影响轴刚度的重要因素,当将实心轴改为外径为原直径的2倍的空心轴,并使空心轴的质量为原实心轴质量的2倍时,轴的强度提高到实心轴强度的65倍,刚度提高到实心轴刚度的13倍,所以该空心轴符合要求。毕业设计(论文)说明书20水平面弯矩图5444354轴受力简图水平面受力垂直面受力FR3FR3FR1FR1FR3FR3FR1FR1FQ3027273014880100904555毕业设计(论文)说明书21垂直面弯矩图合成弯矩图5444354769948211100148226126660转矩T图当量弯矩图第四章叶轮结构设计及主要尺寸计算一.结构设计(选料)叶轮是离心泵传递能量的主要部件,通过它把电能转换为液体的压力能和动能,因此,要求叶轮具有足够的机械强度和完好的叶片形状,在材料上,除了考虑介质腐蚀,磨损外,由于它是旋转部件,故还应考虑离心力作用下的强度。通常,用于叶轮的材料有铸铁,青铜铸件,不锈钢,铬钢等。当叶轮圆周速度超过30M/S,考虑铸铁强度不能承受这样大的离心力的作用,则需改用青铜作材料,由于本设计泵属于中小型泵,其圆周速度远小于30M/S,在考虑到材料来源的难易,铸造上的方便与否,同时考虑到泵的效率和抗汽蚀性能的要求,故选灰口铸铁,虽然它的强度不高,但它的生产工艺简单,价格低廉,易于熔化,浇铸性能好,冷凝的收缩性小,而且,其切削性能好,便于加工,减振性毕业设计(论文)说明书22好,可以减轻由于水力冲击造成的振动,而HT200又是在灰口铸铁中这些性能更为突出的,所以,本设计中叶轮的材料选用HT200作为原材料,热处理采用退火,许用应力为2535MPA二.叶轮结构型式的确定本设计选用闭式叶轮。闭式叶轮由前盖板,后盖板,叶片和轮毂组成,闭式叶轮多用于清水泵。叶轮主要尺寸的确定有三种方法相似换算法、速度系数法、叶轮外径2D或叶片出口角2的理论计算。叶轮采用速度系数法设计,速度系数法是建立在一系列相似泵基础上的设计,利用统计系数计算过流部件的个部分尺寸。三.叶轮轮毂直径HD的计算叶轮轮毂直径必须保证轴孔在开键槽之后有一定的厚度,使轮毂具有足够的强度,通常IHDD4121,在满足轮毂结构强度的条件下,尽量减小HD,则有利于改善流动条件。取PA510500轴直径MMMMDN627027601050020121120353毕业设计(论文)说明书23根据叶轮轮毂直径应取12~14倍的轴直径,根据设计要求,取叶轮所在的轴的直径为45MM,所以MMDH5584531。取MMDH60四.叶轮进口直径JD的计算因为有的叶轮有轮毂(穿轴叶轮),有的叶轮没有轮毂(悬臂式叶轮),为从研究问题中排除轮毂的影响,即考虑一般情况,引入叶轮进口当量直径OD的概念。以OD为直径的圆面积等于叶轮进口去掉轮毂的有效面积,即4422HJODDD。OD按下式确定3NQKDOO22HOJDDD式中Q泵流量(M3/S)对双吸泵取2Q;N泵转速(MIN/R)OK系数,根据统计资料选取主要考虑效率0453OK兼顾效率和汽蚀5404OK主要考虑汽蚀5554OKMMMNQKDOO8108102900236001621433MMDDDHOJ10160812222取MMDJ100五.叶轮外径的计算毕业设计(论文)说明书24321321229003600162100606935910069359NQNDSMM63095301取MMD3062六.叶轮出口宽度的计算365365229003600162100607064010070640NQNBSMM411410因为两个叶轮设计在一起,所以叶轮出口宽度MMB222七.叶片数的计算和选择叶片数对泵的扬程、效率、汽蚀性能都有一定的影响。选择叶片数,一方面考虑尽量减小叶片的排挤和表面的摩擦;另一方面又要使叶道有足够的长度,以保证液流的稳定性和叶片对液体的充分作用。叶轮叶片数2SIN1321ERZM对于低比转数离心泵叶轮,2121RRRM,12RRE则2SIN21132SIN1321122121RRRRERMZ2SIN562SIN56211212211212DDDDRRRR毕业设计(论文)说明书2522620SIN100270100270562SIN5600211212

资源预览需要最新版本的Flash Player支持。
您尚未安装或版本过低,建议您

毕业设计(论文)说明书1摘要泵是应用非常广泛的通用机械,可以说是液体流动之处,几乎都有泵在工作。而且,随着科学技术的发展,泵的应用领域正在迅速扩大,根据国家统计,泵的耗电量都约占全国总发电量的1/5,可见泵是当然的耗能大户。因而,提高泵技术水平对节约能耗具有重要意义。6SHZ60型水泵是清水泵,在设计问题上,从电机的选择计算、轴的选择计算、叶轮的尺寸以及水泵的外形尺寸的确定,基本上解决了泵的大体结构,在其它部件中,连接法兰、叶轮螺母等都是根据具体位置来计算设计的。传动中的轴、键、泵盖都要经过必需的校核,使它的强度和寿命达到设计要求。关键词水泵电机设计毕业设计(论文)说明书2ABSTRACTPUMPISTHEMOSTWIDELYUSEDGENERALMACHINERY,ITCANBESAIDTHATANYLIQUIDFLOWS,ALMOSTALLOFTHEPUMPSWORK,WITHTHEDEVELOPMENTOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,PUMPINGAPPLICATIONAREASAREEXPANDINGRAPIDLY,ACCORDINGTONATIONALSTATISTICSPUMPPOWERCONSUMPTIONACCOUNTEDFORAFIFTHOFTHECOUNTRY,WECANSEETHATTHEPUMPISONLYNATURALCONSUMPTIONMARKETPUMPTECHNOLOGYWILLINCREASETHELEVELOFENERGYCONSERVATIONHASAVERYIMPORTANTSIGNIFICANCE6SHZ60ISAWATERPUMP,THEDESIGNISSUES,FROMMOTORCHOICES,THECHOICESOFAXIS,THESIZEOFIMPELLERPUMPSDIMENSIONSIDENTIFICATION,LARGELYDETERMINETHEGENERALSTRUCTUREPUMPINOTHERPARTS,THECONNECTINGFLANGES,IMPELLERNUTS,ETCAREBASEDONTHESPECIFICLOCATIONTOCALCULATEDESIGNTHEDRIVESHAFT,BOND,PUMPSARETOBEBUILTAFTERTHENECESSARYVERIFICATION,SOTHATTHEIRSTRENGTHANDLIFETOTHEDESIGNREQUIREMENTSKEYWORDWATERPUMPELECTRICALMACHINERYDESIGN毕业设计(论文)说明书3前言毕业设计是对学生在毕业前所进行的一次综合能力的训练,是为给社会培养出合格的工程技术人员必须走过的重要环节。通过这次的毕业设计可以充分提高我们在以前所学的零散的理论知识的基础上结合起来综合的分析问题、解决问题的能力,这对我们上了岗位有很大的帮助。我们这次的设计任务是6SHZ60型的直联式双吸离心泵的基础的设计,是一次专题性的设计,虽然与四年所学知识有一定的偏距,但是为了能把这次的设计搞好,在赵老师的指导下,我们在设计前努力查阅有关资料,做了必要的准备,我们边设计边查阅资料,给设计奠定了一定的基础,这对我们的设计有很大的帮助。这次设计集中于画图和水泵各部件的设计计算,我们先把指导老师所给的资料中的图纸吃透,独立分析问题,相互探讨并且解决问题,充分体现了我们独立解决问题的能力。我们应该从现在做起学好扎实的基础知识,不断丰富自己的专业知识和实际操作能力,这次设计,赵老师对我们进行了精心的指导,阳泉市水泵厂给了大力的支持并提供了有关资料,在此表示感谢,由于我们能力有限,在设计中难免有错误和不足之处。在此,请各位老师给于评定并提出建议。毕业设计(论文)说明书4第一章离心泵的工作原理泵是把原动机的机械能转换成液体能量的机器。泵用来增加液体的位能、压能、动能原动机通过泵轴带动叶轮旋转,对液体做功,使其能量增加,从而使需要数量的液体,由吸水池经泵的过流部件输送到要求的高度或要求压力的地方。如下图所示,是简单的离心泵装置。原动机带动叶轮旋转,将水从A处吸入泵内,排送到B处。泵中起主导作用的是叶轮,叶轮中的叶片强迫液体旋转,液体在离心力作用下向四周甩出。这种情况和转动的雨伞上的水滴向四周甩出去的道理一样。泵内的液体甩出去后,新的液体在大气压力下进入泵内,如此连续不断地从A处向B处供水。泵在开动前,应先灌满水。如不灌满水,叶轮只能带动空气旋转,因空气的单位体积的质量很小,产生的离心力甚小,无力把泵内和排水管路中的空气排出,不能在泵内造成一定的真空,水也就吸不上来。泵的底阀是为灌水用的,泵出口侧的调节阀是用来调节流量的。毕业设计(论文)说明书5第二章水泵的设计一泵汽蚀余量的计算方法汽蚀余量对于泵的设计、试验和使用都是十分重要的汽蚀基本参数。设计泵时根据对汽蚀性能的要求设计泵,如果用户给定了具体的使用条件,则设计泵的汽蚀余量RNPSH必须小于按使用条件确定的装置汽蚀余量ANPSH。欲提高泵的汽蚀性能,应尽量减小RNPSH。泵试验时,通过汽蚀试验验证RNPSH,这是确定RNPSH唯一可靠的方法。它一方面可以验证泵是否达到设计的RNPSH值。另一方面,考虑一个安全余量,得到许用汽蚀余量NPSH,作为用户确定几何安装高度的依据可见,正确地理解和确定汽蚀余量是十分重要的。为了深入理解汽蚀的概念,应区分以下几种汽蚀余量1ANPSH装置汽蚀余量又叫有效的汽蚀余量。是由吸入装置提供的,ANPSH越大泵越不容易发生汽蚀。2RNPSH泵汽蚀余量又叫必需的汽蚀余量,是规定泵要达到的汽蚀性能参数,RNPSH越小,泵的抗汽蚀性能越好。3TNPSH试验汽蚀余量,是汽蚀试验时算出的值,试验汽蚀余量有任意多个,但对应泵性能下降一定值的试验汽蚀余量只有一个,称为临界汽蚀余量,用CNPSH表示。4NPSH许用汽蚀余量,这是确定泵使用条件如安装高度用的汽蚀余量,它应大于临界汽蚀余量,以保证泵运行时不发生汽蚀,通常取NPSHCNPSH5111或NPSHCNPSHK,K是安全值。毕业设计(论文)说明书6这些汽蚀余量有如下关系ARCNPSHNPSHNPSHNPSH泵汽蚀余量的计算HNPSHRHNPSHR式中托马汽蚀系数;H泵最高效率点下的泵单级扬程;RNPSH最高效率点下的泵汽蚀余量。根据【现代泵技术手册关醒凡编著,宇航出版社。】查图47取0035所以732780350HNPSHR二泵的基本参数的确定(确定泵的总体结构形式和进出口直径)(一)确定泵的进口直径泵进口直径也叫泵吸入口径,是指泵吸入法兰处管的内径吸入口径由合理的进口流速确定。泵的进口流速一般为3M/S左右,从制造经济行考虑,大型泵的流速取大些,以减小泵体积,提高过流能力。从提高抗汽蚀性能考虑,应取较大的进口直径,以减小流速。常用的泵吸入口径,流量和流速的关系如图所示。对抗汽蚀性能要求高的泵,在吸入口径小于250MM时,可取吸入口径流速SMVS/8101,在吸入口径大于250MM时,可取SMVS/2241。选定吸入流速后,按下式确定SD,在该设计中,6SHZ60为清水双吸离心泵。SSVQD4毕业设计(论文)说明书7吸入口径(MM)40506580100150200250单级泵流速(M/S)137517721276353283265283流量(M3/H)6251252550100180300500注此表取自【现代泵技术手册关醒凡编著,宇航出版社。】取吸入口流速SMVS/3,代入公式得MVQDSS138203360016244取泵的吸入口径为150MM。(二)确定泵的出口直径泵出口直径也叫泵排出口径,是指泵排出法兰处管的的内径。对于低扬程泵,排出口径可与吸入口径相同;对于高扬程泵,为减小泵的体积和排出管路直径,可取排出口径小于吸入口径,一般取SDDD701式中DD泵的排出口径SD泵的吸入口径根据该泵的特性,由于该泵的流量大,考虑排水管路的经济性MMMMDDSD1051507070取MMDD100(三)泵转速的确定确定泵转速应考虑以下因素1泵的转速越高,泵的体积越小,重量越轻,据此应选择尽量高的转速;2转速和比转数有关,而比转数和效率有关,所以转速应该和比转数结合起来确定;3确定转速应考虑原动机的种类(电动机、内燃机、汽轮机等)和传动装置(皮带传动、齿轮传动、液力偶合器传动等);毕业设计(论文)说明书84转速增高,过流部件的磨损加快,机组的振动、噪声变大;5提高泵的转速受到汽蚀条件的限制,从汽蚀比转数公式432625RNPSHQNC式中N泵的转速(R/MIN)Q泵流量(M3/S)双吸泵取2Q可知转速N和汽蚀基本参数RNPSH及C有确定的关系,如得不到满足,将发生汽蚀。对既定得泵汽蚀比转数C值为定值,转速增加,流量增加,则RNPSH增加,当该值大于装置汽蚀余量ANPSH时,泵将发生汽蚀。选1500C,732RNPSH,SMQ/04503则MIN/377902250625732150026254343RQNPSHCNR根据汽蚀要求,泵的转速应小于MIN/3779R,而实际转速为MIN/2900R(四)估算泵的效率1水力效率H水力效率H按下式计算86860236002900162LG083501LG08350133NQH式中Q泵流量(M3/S)双吸泵取2QN泵的转速(R/MIN)2容积效率V容积效率V可按下式计算毕业设计(论文)说明书93268011SVN该容积效率为只考虑叶轮前密封环的泄漏的值,对于有平衡孔、级间泄漏和平衡盘泄漏的情况,容积效率还要相应降低。则969606068011680113232SVN3机械效率M878701006010701100107016767SMN泵的总效率72879686MVH泵的理论扬程MHHHT79086078泵的理论流量HMQQVT/751689601623(五)轴功率和原动机功率泵的轴功率KWKWGQHP7754736007201000781628910001000原动机功率KWKWPKPTG55352775470111式中K余量系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】表710取K11原动机为电动机T传动效率查【现代泵技术手册关醒凡编著】表711取01T直联所以选择55KW的电动机可满足要求,查【机械零件手册吴宗泽主毕业设计(论文)说明书10编】选择电动机的型号为Y250M2第三章水泵轴的设计直联式双吸离心泵6SHZ60是将轴设计为空心轴和电机轴相联,泵无需底座,所以直接用电动机支起泵来工作的,当电机轴和空心轴联成一体时,可看作是刚性连接,这时按一根轴来计算,但在其受力分析时,我们找不到电机的原始材料,为了保证这根轴符合要求,我们最后按外伸梁和悬臂梁两种方法分析计算,只有这样才能保证计算的准确度。一轴按外伸梁设计1扭矩的计算MNNPNPMCN12112970552195502195509550式中NM扭矩MNCP计算功率取PPC212根据扭矩计算泵轴直径的初步计算MMDN027601050020121120353式中材料的许用切应力PA查【现代泵技术手册关醒凡编著】表712取PA510500值的大小决定轴的粗细,轴细可以节省材料,提高叶轮水力和汽蚀性能轴粗能增强泵的刚度,提高运行可靠性故泵轴的最小轴径取MMD301,泵轴的最大尺寸取MM903画出轴的结构草图如图所示由已知图纸改进毕业设计(论文)说明书113027273014880100904555叶轮的左边用螺母锁紧,右边用轴套定位,轴套内径取45MM,外径取60MM,轴经过处圆角统一取R2MM特殊要求除外4轴的强度计算(1)叶轮所受径向力的计算32210819BHDKFRN式中H泵扬程MH782D叶轮外径MMMD306030622B包括盖板的叶轮出口宽度MMB03200220005022RK试验系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】图1730取020RK则NBHDKFR32210819NN1501000323060780208193(2)叶轮所受径向不平衡离心力的计算RNGRNGFCCC29291098101089121N式中CG最大半径处的残余不平衡质量G取GGC3R叶轮的最大半径MMMMR153则毕业设计(论文)说明书12NNRNGFCC3842153290031098101098102929(3)水平总的受力NNFFFCR3819238421503垂直总的受力NNFFFCR3819238421503(4)计算水平面支承反力NFFFQRR46365987062993819288159829959828331NFFFRQR26259838192283101211598283299332(5)计算垂直面支承反力NFFRR42835983819288159859828331NFFRR915983819228359828332(6)计算水平面C和D处的弯矩考虑到C和D处可能是危险截面MMNMMNFMRCH218010128346362831MMNMMNMMNFMRDH11773418546365451482831(7)计算垂直面C处和D处的弯矩MMNMMNFMRCV28020228342832831MMNMMNFMRDV5242918542831851(8)计算合成弯矩C点合成弯矩MMNMMNMMMCVCHC19715228020221801012222毕业设计(论文)说明书13D点合成弯矩MMNMMNMMMDVDHD128880524291177342222(9)计算C和D处当量弯矩查【机械设计吴宗泽主编】表27由插入法得32131B31010B591B6001BBMMNMMNTMMCC234332211100601971522222MMNMMNTMMDD180701211100601288802222(10)校核轴的强度根据弯矩大小及轴的直径选定C和D两截面进行强度校核,由【机械设计吴宗泽主编】表25,当45钢MPAB640,按表27用插值法得MPAB591C截面当量弯曲应力BCCCMPAMMMMNDMWM133330950451023433210(因C截面有键槽,考虑对轴强度削弱影响,故D乘以095)D截面当量弯曲应力BDDDMPAMMMMNDMWM133320451018070110因此C和D两截面均安全(11)校核轴径①在叶轮中心截面处MMNMMC2343321②在电动机第一轴承处毕业设计(论文)说明书14MMNTMM26637221110060234332222212③在电动机中间截面处MMNTMM29495221110060266372222223MMMMMDB453459102343321033111MMMMMDB5563559102663721033122MMMMMDB5583659102949521033133轴的截面形状是影响轴刚度的重要因素,当将实心轴改为外径为原直径的2倍的空心轴,并使空心轴的质量为原实心轴质量的2倍时,轴的强度提高到实心轴强度的65倍,刚度提高到实心轴刚度的13倍,所以该空心轴符合要求。3027273014880100455590毕业设计(论文)说明书15FR3FR3FR1FR1MNFR2FR2FR3FR3FR1FR2FQ轴受力简图水平面受力FR1FR2垂直面受力水平面弯矩图垂直面弯矩图180101211100802022毕业设计(论文)说明书16二轴按悬臂梁设计1扭矩的计算MNNPNPMCN12112970552195502195509550式中NM扭矩MNCP计算功率取PPC212根据扭矩计算泵轴直径的初步计算MMDN027601050020121120353式中材料的许用切应力PA查【现代泵技术手册关醒凡编著】表712取PA510500合成弯矩图转矩T图当量弯矩图197152211100197152211100毕业设计(论文)说明书17值的大小决定轴的粗细,轴细可以节省材料,提高叶轮水力和汽蚀性能轴粗能增强泵的刚度,提高运行可靠性故泵轴的最小轴径取MMD301,泵轴的最大尺寸取MM903画出轴的结构草图如图所示由已知图纸改进3027273014880100904555叶轮的左边用螺母锁紧,右边用轴套定位,轴套内径取45MM,外径取60MM,轴经过处圆角统一取R2MM特殊要求除外4轴的强度计算(1)叶轮所受径向力的计算32210819BHDKFRN式中H泵扬程MH782D叶轮外径MMMD306030622B包括盖板的叶轮出口宽度MMB03200220005022RK试验系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】图1730取020RK则NBHDKFR32210819NN1501000323060780208193(2)叶轮所受径向不平衡离心力的计算毕业设计(论文)说明书18RNGRNGFCCC29291098101089121N式中CG最大半径处的残余不平衡质量G取GGC3R叶轮的最大半径MMMMR153则NNRNGFCC3842153290031098101098102929(3)水平总的受力NNFFFCR3819238421503垂直总的受力NNFFFCR3819238421503(4)计算水平面支承反力NNFFFQRR388987063819231计算垂直面支承反力NFFRR3819231(5)计算水平面弯矩MMNMMNFMRDH5454443381922832833计算垂直面弯矩MMNMMNFMRDV5454443381922832833(6)计算合成弯矩MMNMMNMMMDVDH87699454544432222(7)计算当量弯矩查【机械设计吴宗泽主编】表27由插入法得32131B31010B591B6001BB叶轮中线截面处MMNMMNTMC126660211100602毕业设计(论文)说明书19电动机第一轴承处MMNMMNTMMD148226211100608769942222(8)校核轴径①叶轮中线截面处MMMMMDBC458275910126660103311②电动机第一轴承处MMMMMDBD553295910148226103312轴的截面形状是影响轴刚度的重要因素,当将实心轴改为外径为原直径的2倍的空心轴,并使空心轴的质量为原实心轴质量的2倍时,轴的强度提高到实心轴强度的65倍,刚度提高到实心轴刚度的13倍,所以该空心轴符合要求。毕业设计(论文)说明书20水平面弯矩图5444354轴受力简图水平面受力垂直面受力FR3FR3FR1FR1FR3FR3FR1FR1FQ3027273014880100904555毕业设计(论文)说明书21垂直面弯矩图合成弯矩图5444354769948211100148226126660转矩T图当量弯矩图第四章叶轮结构设计及主要尺寸计算一.结构设计(选料)叶轮是离心泵传递能量的主要部件,通过它把电能转换为液体的压力能和动能,因此,要求叶轮具有足够的机械强度和完好的叶片形状,在材料上,除了考虑介质腐蚀,磨损外,由于它是旋转部件,故还应考虑离心力作用下的强度。通常,用于叶轮的材料有铸铁,青铜铸件,不锈钢,铬钢等。当叶轮圆周速度超过30M/S,考虑铸铁强度不能承受这样大的离心力的作用,则需改用青铜作材料,由于本设计泵属于中小型泵,其圆周速度远小于30M/S,在考虑到材料来源的难易,铸造上的方便与否,同时考虑到泵的效率和抗汽蚀性能的要求,故选灰口铸铁,虽然它的强度不高,但它的生产工艺简单,价格低廉,易于熔化,浇铸性能好,冷凝的收缩性小,而且,其切削性能好,便于加工,减振性毕业设计(论文)说明书22好,可以减轻由于水力冲击造成的振动,而HT200又是在灰口铸铁中这些性能更为突出的,所以,本设计中叶轮的材料选用HT200作为原材料,热处理采用退火,许用应力为2535MPA二.叶轮结构型式的确定本设计选用闭式叶轮。闭式叶轮由前盖板,后盖板,叶片和轮毂组成,闭式叶轮多用于清水泵。叶轮主要尺寸的确定有三种方法相似换算法、速度系数法、叶轮外径2D或叶片出口角2的理论计算。叶轮采用速度系数法设计,速度系数法是建立在一系列相似泵基础上的设计,利用统计系数计算过流部件的个部分尺寸。三.叶轮轮毂直径HD的计算叶轮轮毂直径必须保证轴孔在开键槽之后有一定的厚度,使轮毂具有足够的强度,通常IHDD4121,在满足轮毂结构强度的条件下,尽量减小HD,则有利于改善流动条件。取PA510500轴直径MMMMDN627027601050020121120353毕业设计(论文)说明书23根据叶轮轮毂直径应取12~14倍的轴直径,根据设计要求,取叶轮所在的轴的直径为45MM,所以MMDH5584531。取MMDH60四.叶轮进口直径JD的计算因为有的叶轮有轮毂(穿轴叶轮),有的叶轮没有轮毂(悬臂式叶轮),为从研究问题中排除轮毂的影响,即考虑一般情况,引入叶轮进口当量直径OD的概念。以OD为直径的圆面积等于叶轮进口去掉轮毂的有效面积,即4422HJODDD。OD按下式确定3NQKDOO22HOJDDD式中Q泵流量(M3/S)对双吸泵取2Q;N泵转速(MIN/R)OK系数,根据统计资料选取主要考虑效率0453OK兼顾效率和汽蚀5404OK主要考虑汽蚀5554OKMMMNQKDOO8108102900236001621433MMDDDHOJ10160812222取MMDJ100五.叶轮外径的计算毕业设计(论文)说明书24321321229003600162100606935910069359NQNDSMM63095301取MMD3062六.叶轮出口宽度的计算365365229003600162100607064010070640NQNBSMM411410因为两个叶轮设计在一起,所以叶轮出口宽度MMB222七.叶片数的计算和选择叶片数对泵的扬程、效率、汽蚀性能都有一定的影响。选择叶片数,一方面考虑尽量减小叶片的排挤和表面的摩擦;另一方面又要使叶道有足够的长度,以保证液流的稳定性和叶片对液体的充分作用。叶轮叶片数2SIN1321ERZM对于低比转数离心泵叶轮,2121RRRM,12RRE则2SIN21132SIN1321122121RRRRERMZ2SIN562SIN56211212211212DDDDRRRR毕业设计(论文)说明书2522620SIN100270100270562SIN5600211212
编号:20151204220326558    类型:共享资源    大小:544.96KB    格式:ZIP    上传时间:2015-12-06
  
5
关 键 词:
机械毕业设计论文
资源描述:
机械毕业设计1146shz-60直联式双吸离心泵的设计说明书,机械毕业设计论文
  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:机械毕业设计1146shz-60直联式双吸离心泵的设计说明书
链接地址:http://www.renrendoc.com/p-554429.html

当前资源信息

4.0
 
(2人评价)
浏览:213次
QQ2956639923上传于2015-12-06

官方联系方式

客服手机:17625900360   
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   

相关资源

  • 企业盈利水平的行业差异研究企业盈利水平的行业差异研究
  • 包装制作——茶叶系列包装毕业设计任务书包装制作——茶叶系列包装毕业设计任务书
  • 包装制作——茶叶系列包装包装制作——茶叶系列包装
  • 银行卡第三方支付平台中货到付款系统的设计与实现银行卡第三方支付平台中货到付款系统的设计与实现
  • 项目资料审批管理系统平台设计与实现项目资料审批管理系统平台设计与实现
  • 外部能源利用与我国区际能源供需平衡问题研究外部能源利用与我国区际能源供需平衡问题研究
  • 天然气自动计量系统的设计与应用天然气自动计量系统的设计与应用
  • 基于移动互联网的个性化新闻推荐系统研究与实现基于移动互联网的个性化新闻推荐系统研究与实现
  • 基于小波变换的脉搏波传导时间的检测与应用基于小波变换的脉搏波传导时间的检测与应用
  • 基于aCoral的继电保护监测平台软件系统框架的设计与实现基于aCoral的继电保护监测平台软件系统框架的设计与实现
  • 基于_NET平台的网上售书系统的设计与实现基于_NET平台的网上售书系统的设计与实现
  • 机动干线通信节点综合设计与实现机动干线通信节点综合设计与实现
  • 城区10kV电力配网三维应用系统的设计与实现城区10kV电力配网三维应用系统的设计与实现
  • B2C电子商务物流网络优化技术的研究与实现B2C电子商务物流网络优化技术的研究与实现
  • X射线C型臂系统结构设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】X射线C型臂系统结构设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】
  • 【毕业学位论文】(Word原稿)中国西部农村的教育费用与教育成就研究农业经济管理博士论文【毕业学位论文】(Word原稿)中国西部农村的教育费用与教育成就研究农业经济管理博士论文
  • 【毕业学位论文】(Word原稿)中国H9N2亚型禽流感病毒进化分析与H5N1亚型禽流感病毒标记疫苗的研究预防兽医学博士论文【毕业学位论文】(Word原稿)中国H9N2亚型禽流感病毒进化分析与H5N1亚型禽流感病毒标记疫苗的研究预防兽医学博士论文
  • 【毕业学位论文】(Word原稿)沼气生物脱硫静态因子试验与初步中试研究环境工程硕士论文【毕业学位论文】(Word原稿)沼气生物脱硫静态因子试验与初步中试研究环境工程硕士论文
  • 【毕业学位论文】(Word原稿)阴离子盐和维生素D对围产期奶牛钙调控机制和健康作用的研究动物营养与饲料科学博士论文【毕业学位论文】(Word原稿)阴离子盐和维生素D对围产期奶牛钙调控机制和健康作用的研究动物营养与饲料科学博士论文
  • 【毕业学位论文】(Word原稿)我国防治鸽禽流感的相关措施硕士学位论文正文【毕业学位论文】(Word原稿)我国防治鸽禽流感的相关措施硕士学位论文正文
  • 【毕业学位论文】(Word原稿)亚洲小车蝗为害草场损失估计分析的研究农业昆虫与害虫防治硕士论文【毕业学位论文】(Word原稿)亚洲小车蝗为害草场损失估计分析的研究农业昆虫与害虫防治硕士论文
  • 精品推荐

    相关阅读

    人人文库
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

    网站客服QQ:2846424093    人人文库上传用户QQ群:460291265   

    [email protected] 2016-2018  renrendoc.com 网站版权所有   南天在线技术支持

    经营许可证编号:苏ICP备12009002号-5