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多段式离心泵清水泵设计【6张CAD图纸】【优秀】

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多段式 离心泵 清水泵 设计 cad图纸
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多段式离心泵清水泵设计

83页 27000字数+说明书+中期检查表+开题报告+6张CAD图纸

中期检查表.doc

中段A0.dwg

中段A1.dwg

出水段A1.dwg

叶轮A1.dwg

多段式离心泵清水泵设计开题报告.doc

多段式离心泵清水泵设计说明书.doc

总装图A0.dwg

摘要.doc

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目录

1  绪论1

2  泵的概述2

2.1  泵及其在国民经济中的应用2

2.2  泵的分类2

2.3  叶片式离心泵的型式3

2.3.1按主轴方向3

2.3.2  按液体从叶轮流出的方向3

2.3.3  按吸入方式3

2.3.4  按级数3

2.3.5  按叶片安装方法4

2.3.6  按壳体分开方式4

2.3.7  按泵体形式4

3 离心泵的基本理论知识及主要部件5

3.1  离心泵的结构形式5

3.2.1  流量5

3.2.2  扬程6

3.2.3  转速7

3.2.4  汽蚀余量7

3.2.5  功率和效率7

3.3  泵的各种损失及泵的效率8

3.4  离心泵主要零部件及结构型式10

3.4.1  吸入室及其结构型式10

3.4.2  叶轮及其结构型式11

3.4.3  压出室及其结构型式12

4 离心泵结构设计15

4.1离心泵结构方案的选择15

4.1.1原电机的选择15

4.1.2确定电机转数n、比转数ns和级数i16

4.1.3初步确定吸入口直径D、流速Vs和吐出口直径17

4.1.4确定泵的最小汽蚀余量Δhmin和汽蚀比转数C19

4.2轴径的初步设计20

4.3离心泵叶轮的设计22

4.3.1确定叶轮入口直径D022

4.3.2  确定叶片入口边直径D124

4.3.3  确定叶片入口处绝对速度V124

4.3.4  确定叶片入口宽度b125

4.3.5确定叶片入口处圆周速度25

4.3.6 确定叶片数Z25

4.3.7 确定叶片入口轴面速度26

4.3.8 确定叶片入口安放角26

4.3.9确定叶片厚度S127

4.3.10确定叶片排挤系数28

4.3.11 叶片包角的确定29

4.3.12确定叶轮外径29

4.3.13 确定叶片出口安放角30

4.3.14  确定叶轮出口宽度30

4.3.15 确定叶轮出口绝对速度和圆周速度的夹角α232

4.4 径向导叶的设计计算34

4.4.1 确定基圆直径D334

4.4.2  确定导叶入口角34

4.4.3  确定导叶入口宽度b334

4.4.4 确定导叶喉部面积和形状35

4.4.5  确定导叶入口厚度S36

4.4.6  确定导叶扩散角36

4.4.7  确定导叶扩散段长度L37

4.4.8 确定反导叶入口角38

4.4.9  确定反导叶叶片数38

4.4.10  确定反导叶出口角38

4.5  吸入室的设计39

4.6  平衡装置的设计计算39

4.6.1 确定平衡盘两侧压差40

4.6.2 计算平衡盘半径40

4.6.3  计算轴向间隙长度和平衡盘外圆半径r42

4.6.4 确定轴向间隙和径向间隙b42

4.6.5 计算径向间隙长度L43

4.6.6 计算平衡盘的泄漏量43

5 离心泵主要零部件的强度计算45

5.1  叶轮盖板强度计算45

5.2  叶片厚度计算46

5.3  轮毂的强度计算47

5.4  分段式多级泵中段计算48

5.5  泵体密封面连接螺栓计算48

5.6  泵轴的校核50

5.7  键的强度校核52

6  离心泵主要通用零部件的选择54

6.1  轴封结构的选择54

6.1.1轴封的作用54

6.1.2填料密封54

6.2 轴承部件的选择55

6.3 联轴器的选择55

7 离心泵材料的选择56

7.1  壳体56

7.2  轴56

7.3  叶轮56

致谢58

参考文献59

附录61

 摘   要

   泵作为一种通用机械,在国民经济中各个领域都有广泛的应用。农业的灌溉和排涝,城市的供水和排水都需要泵。在工业的各个部门泵更是不可缺少的。本人此次设计的是200D型离心式清水泵。此类泵是利用叶片和液体相互作用来输送液体的叶片泵的一种,输送清水(含杂质量小1%,颗粒度小于0.1mm),物理化学性质类似于水的其他液体。它输送介质温度小于80,适用于矿山排水、工厂和城市给排水等场合。离心泵具有结构简单,系统无需卸压装置,运行安全可靠和性能优良等特点。

   本文介绍200D型离心泵的各部分结构和几何参数对泵性能的影响,分段式多级泵的用途比较广泛,产量也比较大,这种泵实际上等于将几个叶轮装在一根轴上,串联的工作,所以扬程一般比较高,每个叶轮均有相应的导叶。

【关键词】 离心泵   导叶   叶轮   平衡装置

Abstract

   pump is as one kind of general machinery, and all there is the extensive application in each domain in national economy. The agriculture irrigates and draining flooded fields, and the water supply of city and draining off water all needs the pump. Each department pump in industry more cannot lack. What I this time designed is 200D's mould being at odds with the community or the leadership type clear water pump. This kind of pump is using leaf blade and liquid to interact to carry a kind of liquid vane pump, and carries clear water ( keeping in the mouth the miscellaneous quality small 1%, the granulation is smaller than 0.1mm ), similar other liquid in water of physicochemical property. Its transport medium temperature is smaller than 80, occasions such as is suitable in the mine draining off water and factory and city plumbing etc. It is simple that the centrifugal pump possesses the structure, and the system need not the decompression device, the characteristics such as to run safe and reliable(ly) with the function fine etc.

  This book is introduced the various part of structure of 200D's mould centrifugal pump and how much influences to the pump function of parameter, extensive, and output is also fairly greatly, in fact this kind of pump is equaled to to load several impellers on an axle, tandem work, so the lift is generally fairly higher, that every impeller all has corresponding(ly) leads.

【Key words】centrifugal pump, impeller, the leaf is led by the leaf, the balance installing

   我的设计题目是《200D多段离心式清水泵结构设计》。根据指导教师给的设计参数的具体分析,我设计的多段离心式清水泵需要的流量是每小时440立方米,扬程是240米水柱,工作效率为74%,转速为每分钟1480转,液体重度为每立方米1000千克。多段离心式清水泵,它属于D型泵。 D型离心式清水泵是单吸多级分段式离心泵,供输送清水及物理化学性质类似于水的液体之用。具有效率高,性能范围广,运转安全平稳,噪声低,寿命长,零件互换性强,使用维护方便,产品规格齐全,覆盖面广等优点。卧式多级分段式离心泵依靠自身的结构可以满足大流量高扬程供水需求。往往是农业工业中不可却少的排水设施。因而该泵的性能应用范围是泵业发展所关注的。在密封采用软填料密封,注入液体或循环液体可以即起到密封作用又可以隔离及冷却。该泵价格底,结构简单、安装检修方便,因此可以隔离及冷却适用于工厂、城市、矿山、农村的给排水等,分段式多级泵的用途比较广泛,产量也比较大,它应用领域也在不断地扩大,具有广泛的研究意义。

   D型离心式清水泵在国内外有了很大的发展。在国民经济的各个领域都有应用,无论是农业、城市、矿山,还是工业的各个部门都有它的存在。总之,无论是尖端的科学技术,还是日常的生活,到处都需要泵,到处都有泵在运行。只要有泵的地方就有离心泵的存在,其发展前景是可观的。在我国泵业发展庞大。从单级到多级,对泵的研究机理已经达到了国际水准。离心泵是泵中的一个分支。我国的离心泵研究合理,基本上满足从农业到工业跨领域性应用。

   离心泵是一种用量最大的水泵,在给水及农业工程、固体颗粒液体输送工程、石油及化学工业、航空航天和航海工程、能源工程和车辆工程等国民经济各个部门都有广泛的应用。2.1  泵及其在国民经济中的应用

   泵是应用非常广泛的通用机械,在国民经济各部门中,泵是不可缺少的机械设备,输送各种液体都离不开它。例如在火力发电厂中,向锅炉送水的给水泵;向汽轮机凝汽器送冷却水的循环水泵;排出凝汽器中凝结水的凝结水泵;在几级加热器之间增加水流压力的中继水泵;排除热力系统各处疏水的疏水泵;向热力网系统补充水的补给水泵以及向热力系统中补充软化水的水泵等。这些泵都是火力发电厂的重要辅助设备。此外,还有用来输送各种润滑油、药液以及排除锅炉灰渣的特殊用途的泵。而且随着科学技术的发展,其应用范围正在迅速扩大。据1984年统计,泵耗电量占全国用电量的20%,耗油量占全国总用油量的5%。可见,提高泵类产品的技术指标,对节约能源,加速四个现代化建设具有重要意义。

2.2  泵的分类

   泵的类型复杂,品种规格繁多。按其工作原理可分为以下三大类:

   叶片式泵:是利用叶片和液体相互作用来输送液体,叶片式泵是由装在主轴上的叶轮的作用,给液体以能量的机器。按其作用原理可分为以下几类:它主要是包括离心泵和轴流泵、混流泵。

   离心泵主要是由离心力的作用,给叶轮内液体以压力能和速度能,进而,在壳体或导叶内,将其一部分速度能转变为压力能,进行抽送液体的泵。离心泵是叶片泵的一种,它具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、性能平稳、容易操作和维修等优点。国内外生产实践表明:离心泵的产值在泵类产品中是最高的。这也是我的设计的目的,了解其结构和特点。

    还有容积泵包括往复泵和转达子泵。

    由于我主要研究的是离心泵在这里就对其它的泵不多作介绍了。

2.3  叶片式离心泵的型式

叶片式泵按其结构型式,可详细分类如下:

2.3.1按主轴方向

   1.卧式:主轴水平放置;

   2.立式:主轴垂直放置;

   3.斜式:主轴倾斜放置;

2.3.2  按液体从叶轮流出的方向

   1.径流式:液体主要在与主轴垂直的平面上流出;

   2.混流式:液体主要在与主轴为中心轴的圆锥面上流出;

   3.轴流式:液体主要在与主轴同心的圆柱上流出;

2.3.3  按吸入方式

   1.单吸:叶轮只在一面有吸入口;

   2.双吸:叶轮在两面有吸入口;

2.3.4  按级数

   1.单级:液体通过一个叶轮的结构;

   2.多级:液体通过同一轴上的两个以上叶轮的结构,称为2级……;

2.3.5  按叶片安装方法

   1.可调叶片:叶轮的叶片安放角度可以调节;

   2.固定叶片:叶轮的叶片安放角度是固定的;

2.3.6  按壳体分开方式

   1.分段式:壳体按与主轴垂直的平面分开;

   2.节段式:在分段式多级泵中,每一级壳体都是分开的;

   3.中开式:壳体在通过轴心线的平面上分开;

   4.水平中开式:在中开式中分开面是水平的;

   5.垂直中开式:在中开式中分开面是垂直的;

   6.斜中开式:在中开倾斜的式中分开面是

2.3.7  按泵体形式

   1.蜗壳泵:叶轮压出侧具有带蜗室的壳体;

   2.双蜗壳泵:叶轮压出侧具有带两个轴心对称的蜗室的壳体;

   3.透平泵:带导叶的离心泵;

   4.筒式泵:内壳体外装有圆筒状的耐压壳体

   5.双壳泵:指筒式泵之外的双层壳体;

3 离心泵的基本理论知识及主要部件

3.1  离心泵的结构形式

   离心泵结构形式虽然很多,但由于作用原理相同,所以主要零部件的形状是相近的。离心泵的主要零部件有以下几种:叶轮,吸入室,压出室,密封环,轴封机构,轴向力平衡机构。泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室,其中还包括导叶。泵的吸水室位于叶轮前面,其作用是把液体引向叶轮、有直锥形、弯管形和螺旋形三种形式。

   压水室位于叶轮外围,其作用是收集从叶轮流出的液体,送入排出管。压水室主要有螺旋形压水室、矩形形压水室两种形式。

   叶轮是泵最重要的工作元件,是过流部件的心脏。叶轮由盖板和中间的叶片组成,根据液体从叶轮流出的方向不同,叶轮分为径流式、混流式和轴流式三种型式。

   径流式叶、混流式叶轮、轴流式叶轮

参考文献  

[1]金树德等. 现代水泵设计方法. 兵器工业出版社,1993. P139

[2]陈次昌等. 两相流泵的理论与设计. 兵器工业出版社,1994.P132

[3]何希杰,劳学苏. 离心泵骨瘤部件的型线设计. 华北水泵,1994.(2)

[4]何希杰,劳学苏. 离心泵叶轮轴面流线分点快速计算法. 水泵技术,1996,(3)

[5]陈乃祥,吴玉林. 离心泵. 北京:机械工业出版社,2003.3

[6]雷宏. 机械工程基础. 黑龙江人民出版社,2000.3

[7]卜炎. 中国机械设计大典:机械零部件设计. 江西科学技术出版社,2002.1

[8]关醒凡. 现代泵技术手册. 宇航出版社,1955.P426

[9]孔凌嘉,张春林. 机械基础综合课程设计. 北京理工大学出版社,2004.6

[10]哈工大理论力学教研室主编.《理论力学》.高等教育出版社.1970

[11]《离心式水泵》.电力工业出版社.1980

[12]《机械制图》. 高等教育出版社.1978

[13]《公差与配合标准手册》.中国标准出版社.1995

[14]刘鸿文.《材料力学》.高等教育出版社.1980

[15]10.陈次昌.《现代水泵设计方法》.兵器工业出版社.1993

[16]陈乃祥 吴玉林、离心泵 机械工业出版社 2002.7

[17]A. Busemann. Das Foderhohenyerhaltnis radieer Kreiselpumpen rnit logarithmisch-spiraligen schuafenln. ZAMM, Band. 8,1928,S 372~384

[18] Herbich and Vallcatince. Characteristics of a model dredge pump. Lehigh University Report  No 33 for USA Army Engineers, Sep.1961

[19]Zangeneh M, Coto A, Harada H. On the Design Criteria for Suppression of Secondary Flows in Centrifugal and Mixed Flow Impellers. ASME Journal of Turbomachinery, 1998,120:723~735

[20]Coto A. Hydrodynamic Design System for Pumps Based on 3-D CAD, CFD and Inverse Design Method. In: Proceedings of 2001 ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, Fourth International Symposium on Pumping Machinery, New Orleans, 2001-05-29 to 06-1

[21]Zangeneh M. Inverse Design of Centrifugal Compressor Vaned Diffusers in in Inlet Shear Flows. ASME Journal of Turbomachinery ,1996,118:385~393


内容简介:
河南理工大学万方科技学院本科毕业设计(论文)中期检查表指导教师: 冷军发 职称: 副教授 所在系部(单位):机械与动力工程系 教研室(研究室): 机械设计教研室 题 目多段式离心清水泵学生姓名孙准专业班级07机设1班学号0720150070一、选题质量 1)该选题是多段式离心清水泵设计,可以对我们大学四年所学知识进行一次全面的练习。 2)这将对我们以后工作起到十分有效的帮助,也能达到一个综合训练的效果,又加强了实际的动手动脑能力。 3)题目的难易程度很适中,对我们既是一个挑战也是一个很好的锻炼提高过程。 4)题目的工作量:要求完成3张以上的A0图纸,50页说明书一份。 5)选题不但能紧密的结合生产和实践,也是在我们所学习过的范围之类,对我们以后不管是科研还是从事实际的工作对有很大的帮助。二、开题报告完成情况 在老师指导和同学们的帮助之下,和经过一番查阅资料,我顺利的开始了本次毕业设计。虽然我平常生活中经常听说有关离心泵的各方面东西,但我对离心泵这方面的了解是明显的不够多。所以在刚开始不是很顺利,甚至无从入手。但经过指导老师的引导和在网上查找相关资料,我逐渐找到了设计的切入点,顺利得完成了开题报告。并有了一定的成果和进行了一些前期的工作,并使本次设计有了一个良好的开始。最后我在查阅了一些资料以后,现在已经进入了计算设计过程,我将在以后工作中继续努力,认真完成这次毕业设计。三、阶段性成果1、 对本次设计进行了方案确定,及完成了离心泵的基本计算、零件的布局,理清了多段式离心泵的基本设计思路。 2、到目前为止,已完成了结构,功率,叶轮的计算。已形成了整体的设计思路。四、存在主要问题由于这是我第一次单独进行多段式离心泵设计,所以刚开始进展的并不是很顺利。而我对这方面的知识掌握比较少,所以需要在图书馆和网上查找更多的相关资料,对有关离心泵的知识进行更深入的了解。不过我坚信,只要自己努力和在指导老师的指引下,我能把各方面的问题逐个击破,最终顺利完成毕业设计。 五、指导教师对学生在毕业实习中,劳动、学习纪律及毕业设计(论文)进展等方面的评语指导教师: (签名) 年 月 日河南理工大学万方科技学院本科毕业设计(论文)开题报告题目名称多段式离心泵清水泵学生姓名专业班级07机设1班学号一、选题的目的和意义离心泵的应用是很广泛的,在国民经济的许多部门要用到它。在给水系统中几乎是不可缺少的一种设备,如若把自来水管网当作人身的血管系统,那么离心泵就是压送血液的心脏泵作为一种通用机械,在国民经济中各个领域都有广泛的应用。农业的灌溉和排涝,城市的供水和排水都需要泵。在工业的各个部门泵更是不可缺少的。二、国内外研究综述利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多达芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。18511875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。三、毕业设计(论文)所用的主要技术与方法:所用技术:在这次设计中将采用机械图形设计软件AutoCAD2008 进行绘图,并参考相关设计和专业书籍,进行设计。方法:首先对产品进行总体设计,确定系统的要求,选择工作原理;其次,计算和确定主要尺寸,绘制部件装配图和总图;最后,绘制全部零件工作图,编写说明书。如果 设计的过程中如果发现遗漏我还会及时补充上去。四、主要参考文献与资料获得情况1. 主要参考文献如下:1金树德,现代水泵设计方法,兵器工业出版社,1993.P13982陈次昌,两相流泵的理论与设计,兵器工业出版社。1994.P1323何希杰,劳学苏,离心泵骨瘤部件的型线设计,华北水泵,19944何希杰,劳学苏,离心泵叶轮轴面流线分点快速计算法,水泵技术。1996.5陈乃祥,吴玉林,离心泵,北京,机械工业出版社,2003.36关醒凡,现代泵技术手册,宇航出版社,1955.P4262资料获取情况如下:从学校图书馆借阅相关图书;从网上搜索相关资料,例如在学校图书馆网页上下载相关文献或期刊;在设计过程中遇到难题时向指导老师和专业老师请教;五、毕业设计(论文)进度安排: 1)15周:课程设计。 2)68周:生产实习、期间还收集部分资料。 3)910周:写开题报告,进行毕业设计的基本计算。 4)1113周:排版整理毕业设计说明书和用CAD软件进行绘图。 5)1415周:对毕业设计进行修改、完善,准备答辩。 六、指导教师审批意见 指导教师: (签名)年 月 日 河南理工大学万方科技学院2011届毕业设计(说明书)目录1 绪论12 泵的概述22.1 泵及其在国民经济中的应用22.2 泵的分类22.3 叶片式离心泵的型式32.3.1按主轴方向32.3.2 按液体从叶轮流出的方向32.3.3 按吸入方式32.3.4 按级数32.3.5 按叶片安装方法42.3.6 按壳体分开方式42.3.7 按泵体形式43 离心泵的基本理论知识及主要部件53.1 离心泵的结构形式53.2.1 流量53.2.2 扬程63.2.3 转速73.2.4 汽蚀余量73.2.5 功率和效率73.3 泵的各种损失及泵的效率83.4 离心泵主要零部件及结构型式103.4.1 吸入室及其结构型式103.4.2 叶轮及其结构型式113.4.3 压出室及其结构型式124 离心泵结构设计154.1离心泵结构方案的选择154.1.1原电机的选择154.1.2确定电机转数n、比转数ns和级数i164.1.3初步确定吸入口直径D、流速Vs和吐出口直径174.1.4确定泵的最小汽蚀余量hmin和汽蚀比转数C194.2轴径的初步设计204.3离心泵叶轮的设计224.3.1确定叶轮入口直径D0224.3.2 确定叶片入口边直径D1244.3.3 确定叶片入口处绝对速度V1244.3.4 确定叶片入口宽度b1254.3.5确定叶片入口处圆周速度254.3.6 确定叶片数Z254.3.7 确定叶片入口轴面速度264.3.8 确定叶片入口安放角264.3.9确定叶片厚度S1274.3.10确定叶片排挤系数284.3.11 叶片包角的确定294.3.12确定叶轮外径294.3.13 确定叶片出口安放角304.3.14 确定叶轮出口宽度304.3.15 确定叶轮出口绝对速度和圆周速度的夹角2324.4 径向导叶的设计计算344.4.1 确定基圆直径D3344.4.2 确定导叶入口角344.4.3 确定导叶入口宽度b3344.4.4 确定导叶喉部面积和形状354.4.5 确定导叶入口厚度S364.4.6 确定导叶扩散角364.4.7 确定导叶扩散段长度L374.4.8 确定反导叶入口角384.4.9 确定反导叶叶片数384.4.10 确定反导叶出口角384.5 吸入室的设计394.6 平衡装置的设计计算394.6.1 确定平衡盘两侧压差404.6.2 计算平衡盘半径404.6.3 计算轴向间隙长度和平衡盘外圆半径r424.6.4 确定轴向间隙和径向间隙b424.6.5 计算径向间隙长度L434.6.6 计算平衡盘的泄漏量435 离心泵主要零部件的强度计算455.1 叶轮盖板强度计算455.2 叶片厚度计算465.3 轮毂的强度计算475.4 分段式多级泵中段计算485.5 泵体密封面连接螺栓计算485.6 泵轴的校核505.7 键的强度校核526 离心泵主要通用零部件的选择546.1 轴封结构的选择546.1.1轴封的作用546.1.2填料密封546.2 轴承部件的选择556.3 联轴器的选择557 离心泵材料的选择567.1 壳体567.2 轴567.3 叶轮56致谢58参考文献59附录61摘 要泵作为一种通用机械,在国民经济中各个领域都有广泛的应用。农业的灌溉和排涝,城市的供水和排水都需要泵。在工业的各个部门泵更是不可缺少的。本人此次设计的是200D型离心式清水泵。此类泵是利用叶片和液体相互作用来输送液体的叶片泵的一种,输送清水(含杂质量小1%,颗粒度小于0.1mm),物理化学性质类似于水的其他液体。它输送介质温度小于80,适用于矿山排水、工厂和城市给排水等场合。离心泵具有结构简单,系统无需卸压装置,运行安全可靠和性能优良等特点。本文介绍200D型离心泵的各部分结构和几何参数对泵性能的影响,分段式多级泵的用途比较广泛,产量也比较大,这种泵实际上等于将几个叶轮装在一根轴上,串联的工作,所以扬程一般比较高,每个叶轮均有相应的导叶。【关键词】 离心泵 导叶 叶轮 平衡装置Abstract pump is as one kind of general machinery, and all there is the extensive application in each domain in national economy. The agriculture irrigates and draining flooded fields, and the water supply of city and draining off water all needs the pump. Each department pump in industry more cannot lack. What I this time designed is 200Ds mould being at odds with the community or the leadership type clear water pump. This kind of pump is using leaf blade and liquid to interact to carry a kind of liquid vane pump, and carries clear water ( keeping in the mouth the miscellaneous quality small 1%, the granulation is smaller than 0.1mm ), similar other liquid in water of physicochemical property. Its transport medium temperature is smaller than 80, occasions such as is suitable in the mine draining off water and factory and city plumbing etc. It is simple that the centrifugal pump possesses the structure, and the system need not the decompression device, the characteristics such as to run safe and reliable(ly) with the function fine etc. This book is introduced the various part of structure of 200Ds mould centrifugal pump and how much influences to the pump function of parameter, extensive, and output is also fairly greatly, in fact this kind of pump is equaled to to load several impellers on an axle, tandem work, so the lift is generally fairly higher, that every impeller all has corresponding(ly) leads.【Key words】centrifugal pump, impeller, the leaf is led by the leaf, the balance installing1 绪论我的设计题目是200D多段离心式清水泵结构设计。根据指导教师给的设计参数的具体分析,我设计的多段离心式清水泵需要的流量是每小时440立方米,扬程是240米水柱,工作效率为74%,转速为每分钟1480转,液体重度为每立方米1000千克。多段离心式清水泵,它属于D型泵。 D型离心式清水泵是单吸多级分段式离心泵,供输送清水及物理化学性质类似于水的液体之用。具有效率高,性能范围广,运转安全平稳,噪声低,寿命长,零件互换性强,使用维护方便,产品规格齐全,覆盖面广等优点。卧式多级分段式离心泵依靠自身的结构可以满足大流量高扬程供水需求。往往是农业工业中不可却少的排水设施。因而该泵的性能应用范围是泵业发展所关注的。在密封采用软填料密封,注入液体或循环液体可以即起到密封作用又可以隔离及冷却。该泵价格底,结构简单、安装检修方便,因此可以隔离及冷却适用于工厂、城市、矿山、农村的给排水等,分段式多级泵的用途比较广泛,产量也比较大,它应用领域也在不断地扩大,具有广泛的研究意义。D型离心式清水泵在国内外有了很大的发展。在国民经济的各个领域都有应用,无论是农业、城市、矿山,还是工业的各个部门都有它的存在。总之,无论是尖端的科学技术,还是日常的生活,到处都需要泵,到处都有泵在运行。只要有泵的地方就有离心泵的存在,其发展前景是可观的。在我国泵业发展庞大。从单级到多级,对泵的研究机理已经达到了国际水准。离心泵是泵中的一个分支。我国的离心泵研究合理,基本上满足从农业到工业跨领域性应用。离心泵是一种用量最大的水泵,在给水及农业工程、固体颗粒液体输送工程、石油及化学工业、航空航天和航海工程、能源工程和车辆工程等国民经济各个部门都有广泛的应用。2 泵的概述2.1 泵及其在国民经济中的应用泵是应用非常广泛的通用机械,在国民经济各部门中,泵是不可缺少的机械设备,输送各种液体都离不开它。例如在火力发电厂中,向锅炉送水的给水泵;向汽轮机凝汽器送冷却水的循环水泵;排出凝汽器中凝结水的凝结水泵;在几级加热器之间增加水流压力的中继水泵;排除热力系统各处疏水的疏水泵;向热力网系统补充水的补给水泵以及向热力系统中补充软化水的水泵等。这些泵都是火力发电厂的重要辅助设备。此外,还有用来输送各种润滑油、药液以及排除锅炉灰渣的特殊用途的泵。而且随着科学技术的发展,其应用范围正在迅速扩大。据1984年统计,泵耗电量占全国用电量的20%,耗油量占全国总用油量的5%。可见,提高泵类产品的技术指标,对节约能源,加速四个现代化建设具有重要意义。2.2 泵的分类泵的类型复杂,品种规格繁多。按其工作原理可分为以下三大类:叶片式泵:是利用叶片和液体相互作用来输送液体,叶片式泵是由装在主轴上的叶轮的作用,给液体以能量的机器。按其作用原理可分为以下几类:它主要是包括离心泵和轴流泵、混流泵。离心泵主要是由离心力的作用,给叶轮内液体以压力能和速度能,进而,在壳体或导叶内,将其一部分速度能转变为压力能,进行抽送液体的泵。离心泵是叶片泵的一种,它具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、性能平稳、容易操作和维修等优点。国内外生产实践表明:离心泵的产值在泵类产品中是最高的。这也是我的设计的目的,了解其结构和特点。 还有容积泵包括往复泵和转达子泵。 由于我主要研究的是离心泵在这里就对其它的泵不多作介绍了。2.3 叶片式离心泵的型式叶片式泵按其结构型式,可详细分类如下:2.3.1按主轴方向1.卧式:主轴水平放置;2.立式:主轴垂直放置;3.斜式:主轴倾斜放置;2.3.2 按液体从叶轮流出的方向1.径流式:液体主要在与主轴垂直的平面上流出;2.混流式:液体主要在与主轴为中心轴的圆锥面上流出;3.轴流式:液体主要在与主轴同心的圆柱上流出;2.3.3 按吸入方式1.单吸:叶轮只在一面有吸入口;2.双吸:叶轮在两面有吸入口;2.3.4 按级数1.单级:液体通过一个叶轮的结构;2.多级:液体通过同一轴上的两个以上叶轮的结构,称为2级;2.3.5 按叶片安装方法1.可调叶片:叶轮的叶片安放角度可以调节;2.固定叶片:叶轮的叶片安放角度是固定的;2.3.6 按壳体分开方式1.分段式:壳体按与主轴垂直的平面分开;2.节段式:在分段式多级泵中,每一级壳体都是分开的;3.中开式:壳体在通过轴心线的平面上分开;4.水平中开式:在中开式中分开面是水平的;5.垂直中开式:在中开式中分开面是垂直的;6.斜中开式:在中开倾斜的式中分开面是2.3.7 按泵体形式1.蜗壳泵:叶轮压出侧具有带蜗室的壳体;2.双蜗壳泵:叶轮压出侧具有带两个轴心对称的蜗室的壳体;3.透平泵:带导叶的离心泵;4.筒式泵:内壳体外装有圆筒状的耐压壳体5.双壳泵:指筒式泵之外的双层壳体;3 离心泵的基本理论知识及主要部件3.1 离心泵的结构形式离心泵结构形式虽然很多,但由于作用原理相同,所以主要零部件的形状是相近的。离心泵的主要零部件有以下几种:叶轮,吸入室,压出室,密封环,轴封机构,轴向力平衡机构。泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室,其中还包括导叶。泵的吸水室位于叶轮前面,其作用是把液体引向叶轮、有直锥形、弯管形和螺旋形三种形式。压水室位于叶轮外围,其作用是收集从叶轮流出的液体,送入排出管。压水室主要有螺旋形压水室、矩形形压水室两种形式。叶轮是泵最重要的工作元件,是过流部件的心脏。叶轮由盖板和中间的叶片组成,根据液体从叶轮流出的方向不同,叶轮分为径流式、混流式和轴流式三种型式。径流式叶、混流式叶轮、轴流式叶轮3.2 泵的基本参数表示泵的主要性能的参数有以下几个:流量Q、扬程H、转速n、汽蚀余量h、功率Ne和效率3.2.1 流量流量是泵在单位时间内输送出去的流体量(体积或质量),其中,体积流量用Q表示,单位是:m3/s、m3/h、L/s等,质量流量用表示,单位是:t/h、kg/s等。质量流量和体积流量的关系为式中流体的密度(kg/m3、t/m3),常温清水1000kg/m3。液体重度随温度变化,而压力变化对其影响较小。所以,在计算中可根据实际情况由表查出。3.2.2 扬程扬程是泵所抽送的单位重量的液体从泵进口处(泵进口法兰)到泵出口处(泵出口法兰)能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是Nm/1=m,即泵抽送液体的液柱高度,习惯简称为米。根据定义,泵的扬程可以写为式中泵出口处单位重量流体的能量(m) 泵进口处单位重量流体的能量(m)单位重量流体的能量在水力学中称为水头,通常由压力水头(m)、速度水头(m)、位置水头Z(m)三部分组成,即,因此 式中 、泵出口、进口处液体的静压力、泵出口、进口处液体的速度、泵出口、进口到任选的测量基准面的距离3.2.3 转速转速是泵轴单位时间的转数,用符号n表示,单位是r/min。它与所用的原动机形式有关,如采用电作为动力源的可以选择电机直接驱动,也可以选择加入一个变速器,来改变转数;也可以选择采用汽油机、柴油机驱动;还可以采用汽轮机驱动。3.2.4 汽蚀余量汽蚀余量是表示汽蚀性能的主要参数。把泵入口的全水头和液体饱和蒸气压力水头之差,作为发生汽蚀的大致标准。汽蚀余量国内曾用表示。式中 P1泵入口处的静压力 V1泵入口处的平均流速3.2.5 功率和效率泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用表示。泵的有效功率又称输出功率,用表示。它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。有效功率为:(KW)或(KW)式中泵输送液体的密度(kg/m3)泵输送液体的重度(N/m3)Q泵的流量(m3/s)H泵的扬程(m)g重力加速度(m/s2)若液体重度的单位kgf/m3、Q、H的单位与上式相同,则 (KW)轴功率和有效功率Ne之差为泵内的损失功率,其大小用泵的效率来计量。泵的效率为有效功率和轴功率之比,用表示,即 , 也可以用下式表示 式中 m机械效率v容积效率k水力效率3.3 泵的各种损失及泵的效率机械损失和机械效率:原动机传到泵轴上的功率又称轴功率,首先要花费一部分去克服轴承和密封装置的摩擦损失,剩下来的轴功率用来带动叶轮旋转。但是叶轮旋转的机械能并没有全部传给通过叶轮的液体,其中一部分消耗于克服叶轮前、后盖板表面与液体和盖板表面与泵腔中液体之间的摩擦,这部分损失称为圆盘摩擦损失。而机械损失效率m由轴承损失功率、密封损失功率和圆盘损失功率大小表示。式中 Nm1轴承损失功率Nm2密封损失功率Nm3圆盘损失功率Nm 机械损失N输入水力功率输入水力功率用来对通过叶轮的液体作功,因而叶轮出口处液体的压力高于进口压力。出口和进口的压差,使得通过叶轮的一部分液体从泵腔经叶轮密封环间隙向叶轮进口逆流。这样,通过叶轮的流量Qt又称泵的理论流量,并没有完全输送到泵的出口。其中泄漏量这部分液体把从叶轮中获得的能量消耗于泄漏的流动过程中。即从高压液体(出口压力)变为低压(进口压力)液体。所以容积损失的实质也是能量损失。容积损失的大小用容积效率来计量。容积效率为通过叶轮除掉泄漏之后的液体(实际的流量Q)的功率和通过叶轮液体(理论流量Qt)功率(输入水力功率)之比,即式中Qt泵的理论流量;泵的理论扬程,它表示叶轮传给单位重量流体的能 量泄漏量多级泵有级间泄漏。另外,泵平衡轴向力装置、密封装置等的泄漏量也应算在泵的容积损失之中。这些都是我应该注意的问题。通过叶轮的液体从叶轮中接收的能量Ht,也并没有完全输送出去,因为液体在泵过流部分和冲击、脱流、速度方向及大小变化都会引起水力损失,从而要消耗掉一部分能量。单位重量液体在泵过流部分流动中损失的能量称为水力损失,用来表示。由于存在水力损失,单位重量流体经过泵增加的能量H,要小于叶轮传给单位重量液体的能量Ht,即。泵的水力损失的大小用泵的水力效率来计量。水力效率为去掉水力损失液体的功率和未经水力损失液体功率之比,即总效率为有效输出功率和轴功率之比,即变化为即 泵的总效率等于机械效率、容积效率和水力效率之乘积。3.4 离心泵主要零部件及结构型式我将按液流从泵入口至出口所经过部件的先后顺序,来讨论和介绍各个主要部件及其结构型式。3.4.1 吸入室及其结构型式吸入室的作用是将吸入管路中的液体以最小的损失均匀地引向叶轮。吸入室对液体进入叶轮的流动情况有很大的影响,所以吸入室形状的好坏能影响离心泵的汽蚀性能。对于泵的设计来说也是非常重要的。1. 锥形管吸入室 锥形管吸入室,这种型式的吸入室的结构简单,制造方便,能在叶轮入口前产生不大的加速度,使叶轮前流速均匀,液体在锥形管吸入室中损失很小。但是,它主要用于悬臂式结构,其它结构形式的泵中很少采用。所以并不是我所选的吸入室。2. 圆环形吸入室圆环形吸入室,这种型式的吸入室的优点是机构简单轴向尺寸较短,缺点是液体进入叶轮时有冲击和旋涡损失:在叶轮前,液流分布也不太均匀。但是,由于多级泵的扬程、吸入室中的水力损失所占比重不大,故在多级泵中广泛使用。由于毕业设计需要我也采用了圆环形吸入室。符合设计要求。3. 半螺旋形吸入室半螺旋形吸入室,这种型式的吸入室的优点是液体进入叶轮时流动情况比较好,速度比较均匀,但液体进入叶轮前有预旋,多少要降低离心泵的扬程对比转数较小的泵的影响还不太明显,对转数较大的泵的影响就很显著了。我国的中开式泵都采用半螺旋形吸入室,也有个别悬臂泵采用这种形式。也不在考虑之内。3.4.2 叶轮及其结构型式叶轮的功用是将原动机的机械能传递给液体,使液体的压力能和动能均有所提高的零件。叶轮是影响离心泵性能的主要零件。叶轮一般由前盖板、叶片、后盖板和轮毂所组成。叶轮的材料要求有高强度、抗腐蚀、抗冲刷的性能,因此一般采用铸铁、磷青铜或黄铜制成。而大型给水泵和凝结水泵则一般采用不锈钢。其结构有开式、半开式和闭式。3.4.3 压出室及其结构型式压出室的作用是以最小的损失,将从叶轮中流出的液体收集起来,均匀地引至泵的吐出口或次级叶轮,在这个过程中,还将液体的一部分动能转变为压力能。1. 螺旋形涡室它一般用于单级泵,不在考虑之内。2. 环形压出室由于环形压出室内的各个断面面积相等,所以,各处的流速不相等,因此,无论是否在设计工况下工作,在环形压出室中总是有冲击损失的。所以具有环形压出室泵的效率较高而具有螺旋形压出室的泵效率低,由于我设计的是清水泵,所以环形压出室,也不考虑。3. 径向导叶径向导叶:导叶与涡室的作用相似,可以把导叶看作在叶轮周围安放的几个涡室(也可以把涡室看作是只有一个叶片的导叶)。导叶的作用是以最小损失,把由叶轮流出的高速液体收集起来,并把液体的一部分动能变为压能,还要通过反导叶以最小损失把液体均匀得引向次级叶轮。4. 流道式导叶流道式导叶:流道式导叶的特点是液体丛导叶入口到反导叶出口都在导叶流道内流动,所以速度变化比较均匀。目前,我国的分段式多级泵一般很少采用流道式导叶。符合设计要求,压出室我选择扭曲径向导叶。5. 扭曲叶片式导叶扭曲叶片式导叶:扭曲叶片式导叶引导液流和能量转换的效果虽然没有径向导叶好,但是,扭曲叶片式导叶径向尺寸比较小,所以深井泵、潜水泵、作业面潜水泵和一部分混流泵由于泵的外径受到限制而采用扭曲叶片式导叶。扭曲叶片式导叶收集液体和能量转换工作全部在导叶流道内进行。3.4.4 轴封机构及其结构型式在泵轴伸出泵体处,旋转的泵轴和固定的泵体之间有轴封机构。离心泵的轴封机构有两个作用:减少有压力的液体流出泵外和防止空气进入泵内。尽管轴封在离心泵中所占的位置不大,但泵是否正常运转却和轴封密切有关。1. 有骨架的橡胶密封有骨架的橡胶密封:在这种密封中,密封碗是主要密封元件,它利用橡胶的弹力和弹簧压力将密封碗紧压在轴(轴套)上。这种密封结构的优点是,结构简单、体积小、密封效果比较显著;缺点是密封碗内孔尺寸容易超差。因此,将轴压得太紧,造成消耗功率太大。这种密封结构安装要求较严,寿命比较短,所以在小泵上用得还比较多,在大泵上很少采用。2. 填料密封填料密封:是一般离心泵中最常用的密封结构,一般由填料套、填料环、填料、填料压盖、长扣双头螺栓和螺母组成,靠填料和轴(或轴套)的外圆表面接触来实现密封的。轴封的严密性可以用松紧填料压盖的方法来调节。填料密封的合理泄漏量是液体从填料函中渗漏出来,成滴状,每分钟泄漏量为60滴左右。根据计算和资料我采用了此密封。3. 机械密封机械密封:主要密封原件、辅助密封原件、压紧原件和其他辅助原件组成。优点是密封性好、寿命长、泄漏少、功率消耗少,在运转中可以达到几乎不泄漏的程度,所以广泛应用于输送高温、高压和强腐蚀性的液体的离心泵。缺点是制造复杂、价格较贵、损坏时不易更换,另外主要密封原件和其他辅助密封原件的材料不好选择。4. 浮动环密封浮动环密封:浮动密封是籍浮动环端面和浮动套端面的接触来实现轴向密封的,径向密封是籍轴套外圆表面与浮动环内圆表面形成的狭窄缝隙以产生节流来密封的。浮动密封的优缺点是结构简单、泄漏量介于机械密封和填料密封之间,运转可靠,但争购向尺寸略大于其他密封机构。3.4.5 轴向力平衡机构及其结构型式多级泵一般用平衡鼓或平衡盘平衡轴向力。因为,泵在运行中由于作用在转子上的力不对称就产生了轴向力。由于轴向力的存在,泵的转动部分必然在轴向力的推动下发生串动,转子与泵体发生研磨,使泵不能正常工作。3.4.6 其它零部件离心泵除上述主要零部件以外,还有泵轴、中段、轴承体、托架、支架、联轴器等零部件。684 离心泵结构设计设计题目:多级离心式清水泵结构设计与计算设计参数: 流量Q=440 m3/h扬程H=240 m 效率=74% 转速n= 1480 r/min液体重度=1000 kg/m34.1离心泵结构方案的选择4.1.1原电机的选择选择原电机时应该综合考虑动力来源、价格、投资和维护管理费用等。由于电源比较方便,一般均采用电机驱动。所以本设计采用电机直接驱动。离心泵轴功率的计算: (41)式中:Ne泵的有效功率 KW离心泵的效率清水的重度 =1000kg/m3Q离心泵的流量 Q=440m3/hH离心泵的扬程 H=240m查“离心泵总效率”图4-1取 =0.70则: 图4-1 多级离心泵总效率则计算功率: Nc=1.2N=1.2283.22=339.86kw (42)查“机械设计手册”选电机型号为Y355L1-2型4.1.2确定电机转数n、比转数ns和级数i由于本泵是采用电机直接驱动的形式,所以电机转数确定,满载转数n=1480r/min 。根据比转数计算公式: (43)式中: n s比转数 n泵的转数 n=1480r/min Q泵的流量 Q=440m3/h H泵的扬程 H=240mi多级泵的级数将上述数值带入上式可得如下关 n=88.6 分别带入级数i=3、4、5、6、7、8级,分别求出相应的比转数ns的值,见表42级数i与比转数ns关系表表42级数i与比转数ns关系表级数i345678比转数ns135167197226256283由上表以及查阅了“离心泵总效率”图4-1,综合考虑,确定级数为i=6级,比转数 ns=226。在确定比转数时应考虑下列因素:(1)的区间,泵的效率最高,泵效率显著下降;(2)采用单吸叶轮,过大时可考虑采用双吸式,反之,采用双吸过小时,应改为单吸式;(3)比转数和泵的级数有关,级数越多,越大。卧式泵一般不超过10级,立式深井泵和潜水泵级数多达几十至几百级。但目前的趋势是尽量提高转速,减小级数,以提高泵运行的可靠性。4.1.3初步确定吸入口直径D、流速Vs和吐出口直径泵吸入口径的确定主要看吸入管内的流速,根据国内资料看外管路经济流速分析和有关规定,吸入管内最大流速一般不超过5米/秒,最常用的流速为3米/秒左右,管径大时,流速可适当慢些,但流速慢了管径就要大些,又不经济。因此,必须根据具体情况作综合分析比较。常用的泵吸入口径、流量和流速的关系见表43。表43 泵吸入口径、流量和流速的关系吸入口径(mm)506580100150200250300400多级泵流速m/s1.772.12.5432.442.482.542.843.42流量m3/s12.52546851552804507201500 对汽蚀性能要求较高的泵(汽蚀比转数C1000),在吸入口径小于250毫米时,建议取吸入口流速Vs=1.01.8 m/s;在吸入口径大于250毫米时,建议取吸入口流速Vs=1.42.2 m/s。根据上述分析取吸入口流速 Vs=2.4 m/s,则由公式: D= (44)式中, Q流量, Q=440m3/sVs吸入口流速, Vs=2.48 m/s则, D= 0.198 m由上表可圆整为,D=0.20 m=200 mm由吸入口流速公式: Vs= (45)可得: Vs=2.477m/s由吐出口流速公式: =D=200 (46)4.1.4确定泵的最小汽蚀余量hmin和汽蚀比转数C泵的允许吸上真空度是随泵使用地点的大气压,吸入管路中的阻力和流速,以及所抽送液体的性质和温度的不同而变化的。所以使用时不太方便,故引入了一个表示泵汽蚀性能的参数,这就是汽蚀余量。在设计离心泵时,需要有一个能表示泵的汽蚀性能,而又与泵的设计参数有联系的综合性参数,作为比较泵汽蚀性能和选择模型泵的依据。故引入一个汽蚀比转数C来表示离心泵的最小汽蚀余量与泵设计参数间的关系。取, C=680 n=1480 r/min Q=440 /h=(5.62nC) =4.07 m由“清水的汽化压力与温度的关系曲线”在泵的设计手册上第四章第四小节可查得,常温下清水的汽化压力Pv=0.024kg/cm2根据计算公式: (47)式中:Pa标准大气压Pa=1 kg/cm2Pv温下清水的汽化压力Pv=0.024 kg/cm2最小汽余量=3.2 mVs吸入口流速 Vs=2.5 m/s将上述数值带入上式可得: m根据汽蚀比转数计算公式: (48)式中: Q=440 m3/hn=2950 r/min=4.07 m将上述数值带入上式可得:=802汽蚀比转速是在入口几何相似,运动相似和动力相似的条件下推导出来的,所以对一组入口相似的泵,在相似的工况下,他们的C值相同。因此,C值可以作为叶轮入口和吸入室几何相似的判别数。泵的最小汽蚀余量越小,汽蚀比转速越大,所以C值可以作为在考虑汽蚀性能时选取模型泵的一个参数。允许吸上真空度为:为了安全,最大吸入口真空度常减去0.3做允许吸上真空度。m汽蚀比转速是在入口几何相似,运动相似和动力相似的条件下推导出来的,所以对一组入口相似的泵,在相似的工况下,他们的C值相同。因此,C值可以作为叶轮入口和吸入室几何相似的判别数。泵的最小汽蚀余量越小,汽蚀比转速越大,所以C值可以作为在考虑汽蚀性能时选取模型泵的一个参数。4.2轴径的初步设计从机械零件书中可知,可按下式计算泵轴所传递的扭力矩M M= (49)式中:M泵轴所传递的扭力矩 Nm Nc计算功率 Nc=339.86 KW n泵转数 n=1480 r/min将上述数值带入公式49得:M=2186.9 Nm按扭矩初步计算的最小轴径d为: d= (410)式中 材料的许用应力(Pa)d 最小轴径(m)机械手册上查“泵轴常用材料的许用切应力”, 本泵选择45调质处理HB=500-600 则=550Pa 则最小轴径d: d= m=60 mm由于电机与泵轴之间采用凸缘联轴器,这种联轴器结构简单,工作可靠,装拆方便,刚性好,传递转矩大。但当两轴对中精度较低时,将引起较大的附加载荷,适用于对中精度良好的一般传动。所以选用该类型联轴器。选择YL1型联轴器,根据联轴器将最小轴径圆整为d=60mm。 固定转子的零件螺纹直径为: d=72 mm 安装轴承和叶轮处的直径为: d1=75 mm 由于叶轮和轴通常是用键联结的,因此,轮毂要有一定强度,轮毂的直径dh可按下列经验公式计算。确定轮毂处的直径: 、 (411)式中: k经验系数,一般取k=1.21.4,这里去k=1.4d1安装叶轮处的轴的直径 d1=75 mm则: dh=kd1 =1.475=105 mm泵轴在运行中,除了承受扭矩外,还承受由皮带传动所引起的径向力、转子自重及由不平衡所引起的离心力等,这些力都会使轴产生弯曲;而轴向力会使轴产生拉伸或压缩。在轴径初步计算中,合理选择许用应力,除可节省材料外,对泵来说还有其特殊意义:如果轴的许用应力取得小,轴就粗,叶轮入口尺寸就要加大,这就恶化了吸入条件,降低了离心泵效率;反之,如果许用应力取得大,轴就细,对泵的吸程和效率都有好处,但必须保证轴的安全可靠。因此,必须合理选择许用应力,充分发挥材料的效能。4.3离心泵叶轮的设计叶轮是将来自原动机的能量传递给液体的零件,液体流经叶轮能量增加。叶轮一般由前盖板、后盖板、叶片和轮毂组成。如果叶轮没有前盖板,就是半开式叶轮,没有前盖板、也没有后盖板的叶轮叫开式叶轮,开式叶轮在一般情况下很少应用。叶轮主要几何参数有叶轮进口直径D0、叶片进口直径D1、叶轮轮毂直径dk、叶片进口宽度b1、叶片进口角1、叶轮出口直径D2、叶轮出口宽度b2、叶片出口角2、叶片数、叶片包角等。叶轮进口几何参数对汽蚀性能有重要的影响,叶轮出口几何参数对性能具有重要影响,两者对泵的效率均有影响。分段式多级泵的第一级叶轮,因为要考虑到泵的汽蚀性能,需要特殊设计,故以次级叶轮为例,设计设计算步骤如下:4.3.1确定叶轮入口直径D0由于泵要求效率比较高,而多级泵的次级叶轮入口已有一定压力,故可将泵入口速度系数尽可能取得高些。先确定叶轮入口速度,可用公式 (412)式中:叶轮入口速度系数 H 泵的单级扬程由图43“离心泵叶轮的速度系数”表图43 离心泵叶轮的速度系数由上图可以查到叶轮入口速度系数=0.22,泵的单级扬程Hi=440/6=73.3m所以:m/s通过叶轮的流量Q可用公式: (413)式中: 泵的容积效率查图离心泵的设计基础44可得流量等于38m3/h的容积效率,根据比转数可查得=0.942则: m3则叶轮入口的直径可根据公式: (414)取 D0=70mm4.3.2 确定叶片入口边直径D1在叶轮流道入口边上取圆心,做流道的内切圆,内切圆圆心到轴心线距离的两倍即为叶轮入口边直径。确定叶片入口边直径,一般与比转数有关,由于本设计的比转数ns=167在100200之间,所以D1D0,一般入口边平行于轴心线;对流量较小的泵,可取D1D0;对流量较大的泵,也可将入口边伸入吸入口,但是应注意铸造造型的工艺性。取D1=(10.8)D0=150 mm=0.150 m4.3.3 确定叶片入口处绝对速度V1一般取=,对汽蚀性能要求高的泵,取=(0.40.83) 这里取 =0.7 (415)=0.7=0.74.4=3.08 m/s4.3.4 确定叶片入口宽度b1离心泵叶轮入口尺寸,入口宽度和入口边直径除影响泵的抗汽蚀性能影响很大。 (416)=30mm4.3.5确定叶片入口处圆周速度计算用公式: (417)则: 4.3.6 确定叶片数Z泵的效率跟叶片数的多少有直接关系。叶片数多,泵的效率就能得到提高,这是因为叶片数增加后,叶片间流道的扩散程度减弱,液流的扩散损失减小,泵的效率上升,但叶片数过多的时候,叶片与液流的摩擦损失增加,结果反而导致泵的效率下降。对 的泵,取6片;对低比转速的泵可以取9片,但应注意勿使入口流道堵塞;对高比转数的泵可以去45片。在一般情况下,增加叶片数可以改善液体流动情况,适当提高泵的扬程,但叶片数增加后将增加叶片摩擦损失,减少流道过流面积。取z=6片4.3.7 确定叶片入口轴面速度叶片入口轴面速度Vm1可按下式确定 = (418)式中 为叶片入口排挤系数,在设计离心泵时先选取排挤系数进行试算,待叶片厚度和叶片入口安放角确定后,在来校核值。在估算时一般取,这里取=1.3。则: = (419) =1.33.08=4.00 m/s 4.3.8 确定叶片入口安放角叶片入口安放角就在叶片入口处,叶片工作面的切线与圆周切线间的夹角,如图4-5示。假设液体是无旋流入叶轮内,则由速度三角形知: (420)式中:液体进入叶轮相对速度的液流角。 、前面已经计算过。则: 叶轮入口安放角比相对速度角增大了一个角度,这个角度叫冲角,用表示,叶片入口安放角为: (421)一般冲角取=,叶片入口安放角 则叶片入口安放角:=。选择一个冲角的原因是:液体在进入叶轮前,已受吸入室、轴或叶轮的影响而旋转运动,增加冲角就是考虑了预选的影响,以减少液体冲击损失;取正冲角后,叶片入口处排挤系数减小了,几增大叶片入口积,改善了液体流动情况,可以提高泵的汽蚀性能。冲角对泵抗汽蚀性能有一定的影响。4.3.9确定叶片厚度S1从水力性能的角度考虑,叶片应尽量薄,这样一方面可以减少叶片对液流的排挤,提高泵的扬程,同时还可以减小叶片前缘处的尾流损失,提高效率。而从强度方面的要求考虑,则叶片应有一定的厚度。在确定叶片厚度时应注意:对较小的泵,要考虑到铸造的可能性,对铸铁叶轮,叶片最小厚度为毫米;对铸钢叶轮,叶片最小厚度为毫米。对大泵应适当增加叶片厚度,以使叶片有足够的刚度。我选用了铸钢材料的叶轮,故叶片厚度S1=6 mm。4.3.10确定叶片排挤系数叶片排挤系数是叶片厚度对流道入口过流断面面积影响的系数。它等于流道入口叶片厚度的过流面积与考虑叶片厚度过流面积之比值: (422)式中 叶片节矩,如图4-5,可按 : =, (423)叶片在圆周方向上的厚度,如图4-5按公式:= (424)入口处的叶片实际厚度(严格的说是液面上的厚度)将上述422、423、424三个式子联立可得: (425)式中, D1叶片入口边直径S1叶片厚度Z叶片数目叶片入口安放角则, 4.3.11 叶片包角的确定叶片包角就是入口边与圆心的连线和出口边与圆心连线间的夹角。包角越大、叶片间流道越广,则叶片单位长度负荷小,流道扩散程度越小,有利于叶片与液流的能量交换。如叶片包角太大,则叶片与液体的摩擦损失增加,铸造工艺性差,所以包角大小应适当选取。对的泵,一般取=。取=4.3.12确定叶轮外径由公式: (426)式中,叶轮出口圆周速度,m/s,可按下式计算: = (427)式中,叶轮出口圆周速度系数,由图43选取 为0.38。 H 多级泵的单级扬程则, =27.69 m/s则, D2=360 mm根据公式, (428)则:取系数为1.1, Z=6 片取6片与前面假设相似。4.3.13 确定叶片出口安放角叶片出口安放角一般在1640范围内,通常选用2030,通常选用200300。对高转速的泵,安放角可以取得小一些,低比转速的泵可取得大一些。叶片出口安放角对性能曲线的形状,叶轮流道形状和泵的扬程影响都较大。取 =4.3.14 确定叶轮出口宽度实测表明,当叶片宽度改变时,通过叶轮的流量变化不大。因此,若叶片宽度过窄,则叶片单位面积上的负荷增加,滑移系数增大而使叶轮的理论扬程减小,同时叶轮的相对速度增大,液流与叶片表面的摩擦损失增加,从而造成泵效率的下降。b2可以通过叶轮出口轴面速度确定,离心泵的设计基础叶轮出口速度三角形图58,VM2可按下式计算: (429)式中,为叶轮出口轴面速度系数,可按图44选择。取值0.15。H多级泵的单级扬程。则, m/s由于已确定,所以可以按下式计算b2: (430)式中:流经叶轮的流量,m3/sD2叶轮外径,mZ叶片数目叶片出口处圆周方向的厚度,可有下述公式计算: (431)式中:S2叶轮出口处叶片真实厚度(严格地说是流面上的速度)见图离心泵设计基础叶轮出口排挤59,这里取叶片的厚度。 叶片出口安放角。将公式430、431联立可得: (432)带入数值,可得: m4.3.15 确定叶轮出口绝对速度和圆周速度的夹角2离心泵设计基础叶轮出口排挤59: (433)将各种数据代入公式434可解得:= m/s由公式:可得 (434)又因: (435)式中:经验系数,由下式计算得由于2=300所以 = =取z叶轮叶片数r2叶轮出口半径r1叶轮入口半径将上述各个数据代入公式435可得: 将公式433与公式435计算得的数据代入434可得:= 在有限叶片时,液体实际流出角为,可得: (436) 液体流出叶轮的绝对速度V2为:= 叶轮结构型式如下图:图47叶轮结构图4.4 径向导叶的设计计算4.4.1 确定基圆直径D3根据经验可按下式计算: D3=D2+(13)=348+2=350 mm4.4.2 确定导叶入口角导叶入口角就是导叶在入口处的切线与基圆D3切线间的夹角,为了使液体无冲击地进入导叶,一般取入口角等于叶轮出口绝对速度液流角,一般在80160范围内。取 = 4.4.3 确定导叶入口宽度b3确定入口宽度不但要考虑到应有的间隙和制造误差,而且要考虑到运转中转子可能的轴向串动。导叶入口宽b3可按下式计算:=取 =13 mm4.4.4 确定导叶喉部面积和形状导叶喉部就是导叶扩散段的入口,为了确定导叶喉部面积先应确定喉部速度。导叶喉部速度 (437)式中: 导叶喉部速度系数,按图411选取=0.35H 水泵的单级扬程。图48螺旋形涡室和导叶中的速度系数则: =导叶喉部尺寸,可按下式计算:导叶喉部尺寸 ,F= 其中 F 为导叶喉部面积。 Z 为导叶片数, 选择7 片。 F= . 取整数30mm4.4.5 确定导叶入口厚度S导叶入口厚度 由铸造工艺性和材料的强度确定,对铸铁的导叶,取S=35mm, 铸钢的导叶取s=47mm 取 S=5mm.i. 导叶扩散角,取。ii. 导叶扩散段长度L. L 式中 为扩散角。 为导叶扩散段出口面积 = 其中 = =0.0036。 L, 取整数46mm. 导叶外径。 取整数360mm.4.4.6 确定导叶扩散角扩散角度取得太大容易产生旋涡,增加损失,扩散角度取得太小则增大泵的径向尺寸。扩散段一般取直壁扩散,有时为了减少泵的外型尺寸,也可以略微弯曲。一般取导叶扩散段的扩散角=70140取 。4.4.7 确定导叶扩散段长度L 液体离开导叶扩散段时的速度,一般为叶轮出口速度的1530%所以: m/s取 m/s扩散段出口的面积可由下式计算: (438)式中,Q泵的计算流量z导叶叶片数,取z=5液体离开导叶扩散段时的速度则: m2导叶扩散段长度可按下式计算: (439)式中:导叶扩散角导叶喉部尺寸导叶扩散段出口的面积取 L=107mm根据结构和绘型的需要,取导叶外径可按公式,取系数为1.42,则: mm4.4.8 确定反导叶入口角液体离开导叶扩散段后,经一环形空间进入反导叶,反导叶的入口角一般等于液体离开扩散段时的出口角或有增大50左右的冲角。取 =3004.4.9 确定反导叶叶片数 一般取反导叶叶片数与导叶叶片数相等。但是也可以根据具体情况有所增减。取反导叶叶片数为 z=74.4.10 确定反导叶出口角反导叶出口角一般取900,有时为了得到完全下降的性能曲线而将反导叶出口角取为600900,以使液体进入下级叶轮时有一个不大的预旋。取 导叶中液体流道的形状,是按泵在额定工作状态下设计的。这时,叶轮出口处液体的绝对速度的与方向导叶流道的形状一致,使液体从叶轮无冲击的流向导叶。当泵的工作状态变化时,叶轮出口处液体的绝对速度的方向也发生变化,而导叶中流道的形状确是不变的,这就增加了撞击损失,降低了泵的效率,所以尽可能泵在设计条件下工作。4.5 吸入室的设计圆环形吸入室优点是结构简单,轴向尺寸较短, 缺点是液体进入叶轮时有冲击和旋涡损失,但是,由于多级泵的扬程高,吸入室中的水力损失所占的比重不大,故在多级泵中应用。 4.6 平衡装置的设计计算由于作用在叶轮两侧的压力不等,故轴向力存在。除由于压力不对称所引起的轴向力以外,液体的反冲力以及叶轮内部压力不对称都能引起轴向力。对一般入口压力较低的泵来说,只要计算由叶轮两侧压力分布不对称所引起的轴向力就可以。为了克服轴向力并限制转子的轴向串动是必须的。平衡轴向力的办法主要有:1. 利用对称性平衡轴向力,此方法广泛应用在单吸两级悬臂泵、涡壳式多级泵以及筒袋泵、立式多级泵等产品上。2. 改造叶轮,以减小或平衡轴向力,在单级泵上广泛采用。3. 采用专门平衡装置,例如平衡鼓或平衡盘装置。图49 分段式离心泵的平衡盘装置4.6.1 确定平衡盘两侧压差应该已最少的级数来计算平衡盘的尺寸,在泵只有两极时平衡盘两侧压差以按下式计算: (440)式中,P-P0平衡鼓两侧的压差H泵的总扬程Hi泵的末级扬程水的重度K经验系数,一般取K=0.6则: N/m2取平衡盘两侧压差为平衡鼓两侧压差的55%,则: (441)即, N/m24.6.2 计算平衡盘半径 第一级叶轮的轴向力可按下列公式计算 (442)式中,K实验系数,与比转数有关,当ns=40200时,k=0.60.8 取k=0.6Hi泵的单级扬程水的重度第一级叶轮密封环半径,=0.09m叶轮轮毂直径,=0.028m则第一级叶轮的轴向力为:第二级叶轮的轴向力计算公式同第一级的一样只是把叶轮密封环直径换成第二极的直径了。第二级密封环直径为:=0.10m则第二级叶轮的轴向力为:级数最少时泵的总轴向力F为: N令平衡力A等于轴向力F,一般取轴向间隙长度与平衡盘半径之比为0.20.3,这里取平衡盘半径可按下式计算: (443)则: m取 4.6.3 计算轴向间隙长度和平衡盘外圆半径r平衡盘的轴向间隙宽度L0 和平衡盘外圆半径r可分别按下式计算: (444) (445)将上面计算得的数值带入公式446和公式447,可分别求出相应值则: m取 L0=0.012 m=12 mm则: =0.042+0.012=0.054 m=54 mm4.6.4 确定轴向间隙和径向间隙b轴向间隙决定于泵体和平衡盘的加工精度和装配精度。为保证运转时平衡盘不被研磨,轴向间隙宽度应大于平衡盘端面跳动之和。在0.1-0.2mm取值,b在0.2-0.4mm取值。取 =0.000125 m b=0.0003 m4.6.5 计算径向间隙长度L计算径向间隙长度L,可按下式计算: (446)取,则上式可化为: m取 L=0.06m=60mm4.6.6 计算平衡盘的泄漏量平衡机构两侧压差按下式计算:P-= N/m2平衡盘两侧压差为:=0.55(P-) N/m2径向间隙两侧压差为:P-=(P-)-() N/m2平衡盘的泄漏量按下式计算: (447)代入数值可得: =0.000229 m3/s所以: m3/h由于泵的总流量为38 m3/h,而平衡盘的泄漏量为0.8 m3/h,占总流量的百分比为泄漏量约占泵流量的1.09%左右,实践证明,平衡盘工作是可靠的。5 离心泵主要零部件的强度计算在工作过程中,离心泵零件承受各种外力作用,使零件产生变形和破坏,而零件依靠自身的尺寸和材料性能来反抗变形和破坏。5.1 叶轮盖板强度计算 叶轮的圆周速度与圆周方向应力有以下关系: = (51)式中 叶轮材料的重度,对铸铁叶轮取71540(牛/) 叶轮圆周速度() 16.3 g 重力加速度(),一般取g 为9.8()则: N/m2由表5-1查叶轮的许用应力=250350,材料为HT20-40,合格。表5-1 叶轮的许用应力材料名称热处理状态许用应力()HT20-40退火处理24.5-34.3ZG25退火处理58.8-68.6ZG1Cr13退火处理88.2-98ZG2 Cr13调质处理98-107.8Ni-Resist固熔化处理44.1-53.9ZGCr28退火处理68.6-78.4 可知叶轮符合要求经验表明,铸铁叶轮的圆周速度最高可达到60米/秒左右.因此,单级扬程可达200米左右;合金叶轮的圆周速度最高可到10米/秒,因此,单级扬程可达到650米左右。表 5-2 叶轮盖板厚度叶轮直径(毫米)100-180181-250251-520520盖板厚度(毫米) 4 5 6 7因为叶轮的圆周速度没有超过上述范围,则叶轮盖板厚度由结构与工艺上的要求决定,悬臂式泵和多级泵的叶轮盖板厚度一般可按表5-2选取。由表5-2叶轮盖板厚度选取4mm5.2 叶片厚度计算为了扩大叶轮流道有效过流面积,希望叶片越薄越好;但如果叶片选择的太薄,在铸造工艺上有一定的困难,而且从强度方面考虑,叶片也需要有一定的厚度。目前,铸铁叶轮的最小叶片厚度为3-4毫米,铸钢叶片的最小厚度为5-6毫米。叶片也不能选的太厚,叶片太厚要降低效率,恶化泵的汽蚀性能。大泵的叶片厚度要适当加厚一些,这样对延长寿命有好处。叶片厚度(毫米)可按下列经验公式计算: +1 (52)式中 经验系数,材料和转速有关,对铸铁和铸钢叶轮,系数按离心泵设计基8-3叶片厚度经验系数选,取=5 叶轮外径(米) 单级扬程(米) Z叶片数则S,所以合格。5.3 轮毂的强度计算对一般离心泵,叶轮和轴是动配合,为了使轮毂和轴的配合不松动,在运转时由离心力产生的变形力小于轴和叶轮配合的最小公盈.在叶轮轮毂处由离心力所引起的应力可近似的按下式计算,由此应力所引起的变形为: (53)式中 E弹性模量;对铸铁E=12.74; 叶轮轮毂平均直径(米);由离心力引起的叶轮轮毂直径的变形(米). 应小于叶轮和轴配合的最小公盈,既则 由公差配合表可知,二级精度第六种静配合的最小公盈=0.005mm1, 由此可按薄壁圆桶计算,带入公式。 = 由此可知, 中段是安全的。5.5 泵体密封面连接螺栓计算多级泵穿杠和水平中开式泵上下泵体的连接螺栓是离心泵的主要零件之一,泵体完全依靠连接螺栓的拉紧力来保证其密封性,这类螺栓在离心泵工作时,除了承受泵腔内液体静压力作用在泵体上的拉力外,还有使泵体密封面压紧,保证密封面密封性的拉力。所以,每个螺栓上总的载荷 P (54)平衡液体静压力的拉力(公斤)可按下式计算: (55)为了保证泵体结合面密封性的拉力可按下式计算: (56)式中 泵体密封面垫片平均直径(米) 泵腔内液体最大静压力 (牛顿/) n螺钉数 m密封面系数,与密封面所用的垫片材料性质和结构有关,根据实践经验:对工作温度为200C以下的泵,在泵体密封面间加纸垫,可取m=2;当工作温度超过200C时,密封面不加垫片,靠泵体金属面直接密封,此时m=66.5,由于该泵是常温下工作,所以m=2b泵体密封面垫片有效计算宽度(米);当垫片实际宽度米时,取b=;当。代入数据,=11683 N =34756 N每个螺栓的总负荷P为:P=46439 N 连接螺栓材料为45号钢, N/m2,取材料的许用应力 N/m2,连接螺栓的最小直径按下式计算: d= (57)将各种数据代入59可得:d=0.017 m 此处计算出的d是连接螺栓最小直径,由GB19663知,M=18的螺纹底径为=17.46,因此,取连接螺栓的螺纹为M18。5.6 泵轴的校核 叶轮、轴套等零件是套在轴上的,并同在泵体内高度旋转,轴的强度和刚度对泵的寿命和可靠性有很大的影响,所以,对轴的强度和刚度的校核是十分必要的。当泵的结构和轴长度未确定时,无法支承反力和轴所受的弯矩,在泵水力设计和结构设计初步完成后,应该校核泵轴的强度和刚度。1.校核轴的强度根据材料力学中的第三强度理论,轴径d可按下式计算。 式中 为材料的许用应力 为当量弯矩 泵轴的当量弯矩,可按下式计算。 = 式中 为计算断面的弯矩 M 为计算断面的扭矩 考虑到弯曲应力和扭矩应力情况的校正系数。对离心泵的轴取泵轴的自重和套装在轴上的叶轮、轴套等零件的重量,转子的径向力、由叶轮平衡后的剩余不平衡所引起的离心力和采用皮带传动时的皮带拉力等使泵弯曲,因此,泵轴是在弯曲与扭曲联合作用下工作的,通常应以弯曲和扭转联合作用来校核轴的强度。图3为泵轴受力示意图: 图3首先计算出F1的大小: 则 根据泵轴的受力计算出弯矩然后画出弯矩图,如图8由此可见泵轴的危险截面在叶轮的安装处。则有:泵轴的当量弯矩为: 所以: 图4 所以,轴是安全的。2. 校核轴的刚度计算轴的细长比:故泵轴是可以采用的。5.7 键的强度校核在离心泵中一般均采用平键连接,在轴径尺寸确定后,如果按国家标准选用键,则无需进行校核。有些泵,由于叶轮轮毂比较薄,常选用小于国家标准规定的键,在这种情况下需要校核键的剪切力和挤压应力。键的剪切应力可按下式计算: (58)式中: M键所传递的扭矩;d轴径;b键的宽度;l键的长度;键的许用剪切应力,一般键为45号钢,可取=58.8106牛顿/米2挤压应力可按下试计算: (59)式中 h键高;许用挤压应力,一般应按轮毂材料进行校核,因为轮毂材料的许用挤压应力较键的要小,一般可取钢的许用挤压应力=147106-156.8106 N/m2;铸钢的许用挤压应力可取=88.2106-107.8106 N/m2根据实际情况可知,泵轴传递的扭矩M=28.32 Nm,联轴器处的轴径为d=20mm,选用键632(GB1095-90)由JB113-60可知,键的尺寸为b=6mm,h=6mm,l=32mm将上述数值代入公式512和513可得: N/m2由于键的材料是45#,泵联轴器的材料是铸铁的。所以: 键是安全的,轮毂也是安全的。6 离心泵主要通用零部件的选择6.1 轴封结构的选择6.1.1轴封的作用旋转的泵轴和固定的泵体间的密封简称轴封。轴封的作用主要是防止高压液体从泵体中漏出和防止空气进入泵内。尽管轴封在离心泵中所占的位置并不大,但泵是否能正常运转却和轴封密切有关。如果轴封选用不当,不但在运转中需要经常维修,漏损很多被输送的液体,而且可能由于泄漏出的易燃, 易爆和有毒液体引起火灾,后果不堪设想。因此,必须合理选用轴封结构才能保证离心泵安全运行。离心泵常用的轴封装置是填料密封和机械密封。 6.1.2填料密封填料密封是一般离心泵中最常用的密封结构。一般有填料套,填料环,填料,填料压盖,长扣双头螺栓和螺母组成,靠填料和轴的外圆表面接触来实现密封。轴封的严密性可以用松紧填料压盖的方法来调节。填料密封的合理泄露是:液体从填料函中渗漏出来,成滴状,每分钟泄露量为60滴左右。对有毒,腐蚀即贵重液体,由于要求泄露量较小,甚至不能漏出。所以不能采用填料密封。因为所设计的泵的性能可能要求在高温下输送清水,所以选用石墨浸透的石棉材料来密封。1填料压盖 2填料 3填料筒4液封环 5轴图61 填料密封6.2 轴承部件的选择选用滚动轴承,因为它的优点是:轴承磨损小,轴或转子不会因为轴承磨损而下沉很多;轴承间隙小,能保证轴的对中性,互换性好,维修方便;摩擦系数小,泵的启动力矩小;轴承的轴向尺寸小。而滑动轴承结构复杂、零件多、体积较大,故多用在高转速大型离心泵上。我选用的是角接触球轴承。6.3 联轴器的选择联轴器是使泵轴与原动机轴互相连接并传递功率的部件,泵通常是用联轴器直接与电机连接的。随着工业的发展,联轴器的结构形式也日益增多。在该设计的泵中选用爪型弹性联轴器,爪型弹性联轴器体积小,重量轻,结构简单,便于加工制造,安装方便。在小功率和轴径不太大的泵上广泛使用。,泵联轴器选用HL1,材料为HT20-40。7 离心泵材料的选择性能就是泵的参数:量程、流量和效率。寿命就是在维持允许性能情况下必须更换一个或几个泵零件以前运转的总小时数。对于大多数泵的抽送问题来说,延长泵使用寿命各种因素是:1低温下的中性液体;2不存在腐蚀性的颗粒;3在泵最高效率下或接近于该流量下运转;7.1 壳体离心泵的材料我选用球墨铸铁。在选择离心泵壳体材料时应考虑到以下因素: 1:强度2:抗腐蚀强度3:抗磨砺磨损强度4:铸造和机加工性能5:成本7.2 轴我选择用45号钢,在选择离心泵轴的材料时,考虑到以下几个准则: 1: 持久性极限; 2:抗腐蚀强度; 3:缺口灵敏度;7.3 叶轮由于成本的问题我选用了球墨铸铁作为叶轮的材料。在选择叶轮材料时,考虑以下准则:1:抗腐蚀强度; 2:抗磨砺磨损强度; 3:抗汽蚀强度;4:铸造和机械加工特性;5:成本。致谢通过三个月的努力,使得我四年所学的知识得到了巩固。并且学习了许多以前没有学到的知识,丰富了我的日常生活,我觉得这对于我和我的同学们都是一个很好的锻炼机会,只有通过这种大型的实地工作,才能将个人的所学、所想及个人的能力得到发挥,可以说是一个良好的总结过程,相信能为以后的工作和学习打下了良好的基础。特别是在工厂的实地调研中,更深刻的认识到了理论与实践相结合的重要性,懂得了生产实践在设计中所占有的举足轻重的重要位置。当然,在设计的过程中也发现了自己的不足之处,由于专业知识和能力有限,又是第一次做这么全面的设计,没有经验,以至于没有科学地安排好时间,所以搞的很仓促。相信在以后的生活中,我会更加的有所计划,更加广泛的多方涉足,拓宽自己的知识面,提高自己的能力和综合素质,最终称为一名合格的机械设计人员。紧张而又充实的毕业设计即将结束了,指导教师冷军发老师给予我极大的帮助,在他的耐心指导下,使我完成了自己的设计任务。在我毕业设计中,把我四年来所学的知识进行了一次全面的综合和检查,并把理论知识应用到了实际当中,增强了我们理论联系实际的能力,为我们走上工作岗位打下了良好的基础,同时巩固了以前所学的各种知识。在去工厂的调研过程中也学习到许多实践经验,而且也锻炼了我交际能力。也正是大学中最后一项任务的完成过程中,让我学习如何了综合应用知识和解决问题最后,我向所有帮助过我的老师和同学们表示最衷心的感谢!参考文献1金树德等. 现代水泵设计方法. 兵器工业出版社,1993. P1392陈次昌等. 两相流泵的理论与设计. 兵器工业出版社,1994.P1323何希杰,劳学苏. 离心泵骨瘤部件的型线设计. 华北水泵,1994.(2)4何希杰,劳学苏. 离心泵叶轮轴面流线分点快速计算法. 水泵技术,1996,(3)5陈乃祥,吴玉林. 离心泵. 北京:机械工业出版社,2003.36雷宏. 机械工程基础. 黑龙江人民出版社,2000.37卜炎. 中国机械设计大典:机械零部件设计. 江西科学技术出版社,2002.18关醒凡. 现代泵技术手册. 宇航出版社,1955.P4269孔凌嘉,张春林. 机械基础综合课程设计. 北京理工大学出版社,2004.610哈工大理论力学教研室主编.理论力学.高等教育出版社.197011离心式水泵.电力工业出版社.198012机械制图. 高等教育出版社.197813公差与配合标准手册.中国标准出版社.199514刘鸿文.材料力学.高等教育出版社.19801510.陈次昌.现代水泵设计方法.兵器工业出版社.199316陈乃祥 吴玉林、离心泵 机械工业出版社 2002.717A. Busemann. Das Foderhohenyerhaltnis radieer Kreiselpumpen rnit logarithmisch-spiraligen schuafenln. ZAMM, Band. 8,1928,S 37238418 Herbich and Vallcatince. Characteristics of a model dredge pump. Lehigh University Report No 33 for USA Army Engineers, Sep.196119Zangeneh M, Coto A, Harada H. On the Design Criteria for Suppression of Secondary Flows in Centrifugal and Mixed Flow Impellers. ASME Journal of Turbomachinery, 1998,120:72373520Coto A. Hydrodynamic Design System for Pumps Based on 3-D CAD, CFD and Inverse Design Method. In: Proceedings of 2001 ASME Fluids Engineering Divis
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