D150-100X10型多级离心泵的设计【优秀+7张CAD图纸】

D型150-100X10多级泵设计

A0-多级泵-总装图.dwg

A2-中段-零件.dwg

A2-填料压盖-零件图.dwg

A2-平衡环-零件图.dwg

A2-弹性联轴器-零件图.dwg

A2-泵轴-零部件.dwg

A2-滚动轴承压部件-零件图.dwg

D150-100X10型多级离心泵的设计【优秀+7张CAD图纸】

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D型150-100X10多级泵设计.doc

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中英文翻译.doc

开题检查.doc

开题报告

题目名称D150-100型多级离心泵

一、选题的目的和意义

1 选题目地

为确保生产，用电需求，当前，我国各省市许多单位?宾馆饭店、等纷纷购买水、泵众多企业为了不耽搁生产，更是自掏腰包备起了发电机。在此推动下，水泵和发电机自然成了紧俏商品?另据分析，起码在近几年内，电力短缺的局面仍将延续，而中中国经济的增长态势仍将保持高速增长，如此电力供需矛盾在近几年内仍然突出，这对水泵和发电机行业来说，无疑是一个机遇.

2 选题意义

依据党中央国务院关于加强农业和水利基础设施建设的有关方针政策，按照科学发展观的要求，以提高农业综合生产能力和灌溉、防洪、除涝、保安为核心，促进农业和农村经济结构调整、增加农民收入、改善农业生产条件和农村生态环境为目标，实现大型泵站的安全运行、节能高效。坚持以人为本，按照全面、协调、可持续发展的要求，通过对大型泵站进行更新改造，全面提升技术装备水平，并改革管理体制，建立良性循环的运行机制，为国家粮食安全、防洪安全、生态环境改善提供有力的支撑和保障. 通过对泵站的更新改造，提高泵站机电设备技术水平，实现计算机监控和优化运行，消除工程安全隐患，达到安全、高效、低耗，并通过机组适度增容，适当增加排涝流量，提高泵站防洪、排涝、灌溉标准，全面提高抗御特大自然灾害的能力,?改善灌排条件。巩固、扩大灌排区受益保护范围，保证粮食高产稳产，促进当地国民经济持续、高速发展.

二、国内外研究现状简述

　随着世界经济的高速发展，水资源的战略地位愈来愈重要，水资源的高效利用和有效治理越来越得到世界各国政府的高度重视。以“水—可持续发展的要害”为主题的国际淡水会议于2002年12月3日在德国波恩拉开序幕。世界各国先后出台了水资源调度及综合利用、水土保持、按用途优化用水及海水淡化等方针政策，并以此来解决日益严重的水危机问题。

　　泵站——水的唯一人工动力来源，作为重要的工程措施，它在水资源的合理调度和治理中起着不可替代的作用。同时，泵站在防洪、排涝和抗旱减灾，以及工农业用水和城乡居民生活供水等方面发挥着重要作用。另外，泵站为耗能大户，节能和节水问题一样重要。因此，泵站的经济运行和优化治理就显得尤为重要。目前，国内对中小学学校体育的研究比较全面、深入，对河南省中小学体育的许多方面也进行了不同程度的研究分析，但研究仍然有待完善。

荷兰泵站工程发展状况：荷兰目前已建成的大型泵站有600多座，安装口径1.2m以上的大型水泵机组2400多台（荷兰泵的转速高，其口径1.2m相当于我国口径1.8m以上的大泵），大泵的台数都是我国泵站数量的三倍以上.

三、研究对象与方法

1 研究对象

多级泵的结构。

2 研究方法

2.1 文献资料法

本文主要通过河南理工大学图书馆、万方数据库，检索与本课题相关的文献与研究成果，并通过购买与本课题有关的书籍，作为本课题研究的理论依据。

2.2 举例法

2.3 图表法

在计算机中制图

2.4逻辑分析法

运用逻辑学原理，结合以上研究方法，对本课题研究内容进行分析、推理、论证、归纳整理。

四、毕业设计（论文）的主要研究内至少包含二级标题）

1 多级泵的发展现状

多级泵是在20世纪50年代末期到60年代初期逐步发展起来的。首先发展的是2. 2kW农排潜水电泵和井用充水式潜水电泵，其中农排潜水电泵的电动机结构经历了从干式(包括定子绕组用环氧树脂浇注到用塑料屏蔽套密封的结构)到充油式的三次改型，其间同时开展了充水式农排潜水电泵的专题研究工作和井用潜油电泵的研制工作。到20世纪70年代已开发出充水式农用潜水电泵、下泵型结构的工程用潜水电泵、屏蔽电泵、低噪声暖水电泵等多种产品，并开展6000V高压大功率矿、井用潜水电泵的研制开发工作。20世纪80年代到90年代，正是改革开放的大好时期，随着我国工农业生产的迅速发展，我产量迅速增加，质量不断提高

2多级泵的历史

最早的泵是在大约于公元前300年左右出现的，阿基米德发明了一种泵，称为阿基米德式螺旋抽水机，至今仍有厂家在生产。

希腊人克特西比乌斯（Ctesibius）（公元前285-222年）发明的压力泵是一种最原始的活塞泵。主要用来生产水柱以及从井口举起水。（至今还保存在古罗马时代的遗址上，如在英国的西尔切斯特（Silchester））。

中国历史上南北朝时期出现的方板链泵作为一种链泵（Chain pump）是泵类机械的一项重要发明。

3多级泵的结构设计

泵的主要参数

流量：150

单级扬程：100

级数：6~10级

转速：2950

效率：

必需气蚀余量：4.8

五、主要参考文献

[1] 刘竹溪、冯广志主编，中国泵站工程，北京：水利电力出版社，1993；

[2] 黄良勇，考察荷兰泵站工程的几点体会，机电排灌，1997.3；

[3]、 刘润堂，日本灌排事业与土地改良，中国水利科技网；

[4] 钟 震、沈日迈等，国内外泵站监控自动化技术设备现状与发展，中国农村水利水电，1998.2；

[5] 赵乐诗，我国泵站建设与治理的现状和任务，农田水利与小水电，1994.9； 冯文昌.

摘  要

本次毕业设计是关于D150-100X10多级泵的设计。多级泵是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。

首先对多级泵作了简单的概述；接着分析了多级泵的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的多级泵各主要零部件进行了校核多级泵采用计算机设计和优化处理。目前，多级泵正朝着长距离，低消耗，微小的方向发展，从而可以提高泵使用寿命和降低机组噪音，近年来出现的医学多级泵就是其中的一个。在多级泵的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计多级泵过程中存在着很多不足。

本次多级泵设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。                        

关键词：多级泵  设计准则  校核

Abstract

This graduation project is about the D150-100X10design of multistage pump. Multistage pump is the transmission capacity of the largest continuous conveying machinery. It has the advantages of simple structure, stable operation, reliable operation, low energy consumption, little pollution to the environment, and is convenient for centralized control and automation, convenient management and maintenance, in the continuous loading condition can realize continuous transportation.

The multistage pump is summarized; and then analyzes the multistage pump type selection and calculation methods; and then according to these design criteria and the calculation and selection methods according to the given parameters selection of design; then the choice of multistage pump of main parts and components of the school nucleus. At present, the multi-stage pump are moving towards long distance, low consumption, small direction, which can increase pump life and reduce the noise of the unit pump by computer design and optimize treatment, in recent years the medical pump is one of the. In pump design, manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level still has bigger difference, the domestic in the design of multistage pump process exists many shortcomings.

The multistage pump design represents the general design process, the future selection of the design work has a certain reference v

Key words: multistage pumpS  design rule  check

目  录

1绪论1

1.1多级泵的历史1

1.2多级泵的分类2

1.3多级泵的组成2

2吸入与压出口径的确定4

2.1 泵的主要参数4

3部分参数的估算与确定5

3.1 计算比转数5

3.2 估算泵的效率5

3.3 求泵轴功率和电机的选择6

3.4 轴径和轮毂直径的计算：7

4水力设计8

4.1 叶轮8

4.1.2叶轮出口部分尺寸12

4.1.3叶片绘型：14

4.2 导叶27

4.3. 平衡盘31

5.强度校核34

5.1 转子零件的强度计算34

5.1.1 叶轮的强度计算：34

5.1.2 平衡盘的强度与变形量的计算：34

5.1.3 键的强度计算：36

5.1.4联轴器的强度计算38

5.2 泵体的强度计算38

5.3 螺栓联接部分的强度计算39

5.3.1密封凸缘宽度及拉紧螺栓的强度计算：39

5.3.2螺母的强度计算：43

5.3.3 拉紧螺栓法兰的厚度计算：43

5.4 轴的强度计算43

5.5 轴的临界转速计算45

结 论47

感言48

参  考  文  献49

1绪论

1.1多级泵的历史

最早的泵是在大约于公元前300年左右出现的，阿基米德发明了一种泵，称为阿基米德式螺旋抽水机，至今仍有厂家在生产。中国历史上南北朝时期出现的方板链泵作为一种链泵（Chain pump）是泵类机械的一项重要发明。1475年，意大利文艺复兴时期的工程师弗朗西斯科·迪·乔治·马丁尼（Francesco Di Giorgio Martini）在论文中提出了离心泵原始模型。 大约在1590-1600年，齿轮泵被发明。1650年，德国马德堡市市长奥托·冯·格里克发明第一台空气泵，不断改进后于1654年设计出真空泵。 1680年，约旦出现简单的离心泵。1720年，在伦敦城市的供水系统中开始使用柱塞泵。 1870年，英国人威廉·汤姆森提出了射流泵的设计。1880年，英国Frizzle设计气举泵。 1890年，美国麻省Warren公司制造了第一台双螺杆泵。1900年，哈里斯（Harris）制造出空气压力泵。1960年，美国拜伦·杰克逊公司制造了于地下液化石油气存储设施中应用潜水式电机泵。 19世纪70年代，Kobe公司制造出商用旋喷泵.2000年，美国HMD公司制造出屏蔽磁力驱动泵，是一种无泄漏泵。2000年，台湾羿辰科技设计出微型电磁轴驱动泵原型，是一种类磁浮等压式泵。世界主要泵公司。AITT 公司属下的瑞典Flight公司 B日本EBARA公司 C丹麦Granados公司 D美国Flowserve公司E瑞士SULZER公司 F英国WEIR公司 G德国KSB公司 H德国WILO公司 I美国ROPERINDUSTRIES公司 J德国PUTZMEISTER公司 K11.台湾LOOPEK公司

1.2多级泵的分类

按泵的结构可分为单级泵和多级泵；动力式泵分为离心泵和漩涡泵两种，输送型式为低压大流量；在临床医学上有胰岛素泵、尾气泵；依对流体施加压力的方式，可将泵分为容积式泵、动力式泵、电磁泵三类；按泵的用途可分为热泵、计量泵、化工流程泵、试压泵、真空泵、钛升华泵等；按所输送流体的性质可分为水泵、油泵、气泵、酸泵、碱泵、清水泵、污水泵、泥浆泵、硫磺泵、磷酸泵等；按泵的驱动方法可分为手动泵、蒸汽泵、电动泵、气动泵、水轮泵、电磁泵、汽轮机泵、柴油机泵等；按泵工作的机械部分命名可分为齿轮泵、螺杆泵、柱塞泵、隔膜泵等。除此之外，还有利用辅助液体（气体）与被输送的流体间的摩擦力运输的喷水抽气泵、蒸汽喷射泵、扩散泵、分子泵。以及用不同材料制造的钛泵，塑料泵，氟塑料泵，玻璃泵，有机玻璃泵等。

1.3多级泵的组成

多级泵主要由定子、转子、轴承和轴封四大部分组成：

　　(1)多级泵定子部分主要由吸入段、中段、吐出段和导叶等组成，有拉紧螺栓将各段夹紧，构成工作室。 D 型泵一般水平吸入，垂直向上吐出；用于是油田注水时，泵进出口均垂直向上。 DG 型多级泵出、入口均垂直向上。

　　(2)多级泵转子部分主要由轴、叶轮、平衡盘和轴套等组成。轴向力由平衡盘平衡。

　　(3)多级泵轴承主要由轴承体、轴承和轴承压盖等组成，轴承用油脂或稀油润滑。

　　(4)多级泵轴封采用软填料密封，主要由进水段和尾盖上的密封函体、填料、挡水圈等组成。 D 型泵水封水来源于泵内的压力水。 DG 型泵水封水来源于外部供水。

参  考  文  献

[1]离心泵设计基础》编写组  编。 离心泵设计基础（修订第一版）。 机械工业出版社，1974年。

[2]查森  编。《叶片泵原理及水力设计》。 江苏工学院，1987年。

[3]沈阳水泵研究所、中国农业机械化科学研究所  主编。《叶片泵设计手册》 机械工业出版社，1983年。

[4]关醒凡  编。《 现代泵技术手册》 宇航出版社，1995年。

[5]中国泵业协会。《 泵专业标准汇编》1987年。

[6]徐灏  主编。《机械设计手册》机械工业出版社，1991年。

[7]JB/T1051-93《多级清水离心泵型式与基本参数》

[8]Design of centrifugal pumpS sed on [1]"" writing group coding. Centrifugal pump design ( Revised Edition ). Machinery Industry Press,1974.

[9] Chasen. Vane pump and hydraulic design of" principle". Jiangsu Institute of technology,1987.

[10] Shenyang pump Institute, Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences editor. " Vane pump design handbook" Machinery Industry Press,1983.

[11] Guan Xingfan. " Modern technical manual pump" Aerospace Press,1995.

[12] China pump industry association. Pump specialized standard compilation of"1987".