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6shz-60直联式双吸离心泵的设计【23张CAD图纸+毕业论文+任务书+外文翻译】

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6shz-60直联式双吸离心泵装配图.dwg

受力分析全图.dwg

受力图.dwg

口环.dwg

叶轮.dwg

叶轮螺母.dwg

合成-转矩-当量图.dwg

悬臂梁受力图.dwg

水平-垂直弯矩图.dwg

法兰连接受力图.dwg

泵体.dwg

泵体壁厚.dwg

泵体法兰的受力图.dwg

泵出口法兰.dwg

泵工作简图.dwg

泵盖.dwg

甩水环.dwg

盖板.dwg

轴.dwg

轴受力图.dwg

轴套.dwg

连接法兰.dwg

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关键词：: 6shz-60 直联式双吸离心泵设计双吸离心泵 cad图纸毕业论文任务书外文翻译

资源描述：

6shz-60直联式双吸离心泵的设计

55页 12000字数+论文说明书+23张CAD图纸【详情如下】

6shz-60直联式双吸离心泵装配图.gif

泵体.gif

泵出口法兰.gif

泵盖.gif

泵工作简图.gif

泵体壁厚.gif

泵体法兰的受力图.gif

法兰连接受力图.gif

盖板.gif

合成-转矩-当量图.gif

键.gif

口环.gif

连接法兰.gif

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受力分析全图.gif

受力图.gif

甩水环.gif

水平-垂直弯矩图.gif

悬臂梁受力图.gif

叶轮.gif

叶轮螺母.gif

轴.gif

轴受力图.gif

6shz-60直联式双吸离心泵的设计说明书.doc

6shz-60直联式双吸离心泵装配图.dwg

任务书.doc

受力分析全图.dwg

受力图.dwg

口环.dwg

叶轮.dwg

叶轮螺母.dwg

合成-转矩-当量图.dwg

外文翻译-泵的概述.doc

悬臂梁受力图.dwg

水平-垂直弯矩图.dwg

法兰连接受力图.dwg

泵体.dwg

泵体壁厚.dwg

泵体法兰的受力图.dwg

泵出口法兰.dwg

泵工作简图.dwg

泵盖.dwg

甩水环.dwg

盖板.dwg

轴.dwg

轴受力图.dwg

轴套.dwg

连接法兰.dwg

键.dwg

摘要

Abstract

前言

第一章离心泵的工作原理

第二章水泵的设计

一.泵汽蚀余量的计算方法

二.泵的基本参数的确定

（一）.确定泵的进口直径

（二）.确定泵的出口直径

（三）.泵转速的确定

（四）.估算泵的效率

（五）.轴功率和原动机功率

第三章水泵轴的设计

一.轴按外伸梁设计

二.轴按悬臂梁设计

第四章叶轮结构设计及主要尺寸计算

一．结构设计

二．叶轮结构型式的确定

三．叶轮轮毂直径的计算

四．叶轮进口直径的计算

五．叶轮外径的计算

六．叶轮出口宽度的计算

七．叶片数的计算和选择

八．精算叶轮外径（第一次）

九．精算叶轮外径（第二次）

十．叶轮出口速度

十一．叶轮进口速度

第五章压出室和吸入室的水力设计

一.压出室的水力设计

二.吸入室的水力设计

第六章水泵零件的强度计算

一.泵体强度计算

(一)壳体壁厚

(二)强度校核

二.泵体法兰强度计算

三.键的强度校核

（一）叶轮与轴相连处的键

（二）电动机轴与叶轮轴相连处的键

四.叶轮强度计算

（一）盖板强度计算

（二）叶片厚度计算

（三）轮毂强度计算

五.泵体连接螺栓的强度计算

（一）计算密封力

（二）计算螺栓欲紧力和总作用力

（三）强度校核

六.泵出口法兰的强度校核

七.连接螺栓和连接法兰的强度校核

（一）连接螺栓的强度校核

（二）连接法兰的强度计算

第七章泵的轴封设计计算

（一）密封端面间液体压力分布规律

（二）载荷系数和平衡系数

结论

参考文献

致谢

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。 6SHZ—60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

Abstract

Pump is the most widely used general machinery,it can be said that any liquid flows,almost all of the pumps work,With the development of science and technology, pumping application areas are expanding rapidly,According to national statistics.Pump power consumption accounted for a fifth of the country,we can see that the pump is only natural consumption market.Pump technology will increase the level of energy conservation has a very important significance.6SHZ-60 is a water pump,the design issues,from motor choices,the choices of axis,the size of impeller pumps dimensions identification,

Largely determine the general structure pump. In other parts, the connecting flanges, Impeller nuts,etc.Are based on the specific location to calculate design.The drive shaft,bond,

Pumps are to be built after the necessary verification,so that their strength and life to the design requirements.

Key word:Water pump;Electrical machinery;Design

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6SHZ—60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。

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。

2.平衡系数

平衡系数表示介质产生的比压，在接触端面上的减荷程度，通过改变可使端面比压控制在合适的范围内，以扩大密封使用的压力范围

结论

6shz-60型离心泵的设计完成了，通过为时两个月的设计，将我四年所学的知识做了一次大的串联，使我逐渐把一些分散的知识点结合成了一个整体。

通过毕业设计，使我对水泵的基本工作原理、水泵设计步骤的关键环节等有了一个详细的认识，了解了它的设计过程，学会了查阅相关资料和各种设计手册，翻阅理论课程书。

机械设计是需要细心和耐心的一项工作，要求设计人员能够在设计的过程中有条理，一丝不苟，并且要有一定的耐心来培养自己做设计的信心，这样才能有利于设计，切不可在设计过程中有半点的烦躁心理，否则便会事倍功半。

通过这次设计使我明白了我们无论做什么事情都要使自己有浓厚的兴趣，以严谨持之以恒的态度来面对，这样才能把一件事情做好。

参考文献

1.《机械设计》吴宗泽主编北京：高等教育出版社，2001

2.《离心泵与轴流泵》丁成伟著南宁：机械工业出版社，1985

3.《现代泵技术手册》关醒凡著北京：宇航出版社，1995

4.《机械设计手册》（第二卷）机械设计手册编委会编著

北京：机械工业出版社，2004.8

5. 《机械设计标准应用手册》（第二卷）汪凯著北京：机械工业出版社，1997.8

6. 《中国机械设计大典》(第三卷) 南昌:江西科学技术出版社,2002.1

7. 《材料力学》宋子康蔡文安著北京:同济大学出版社,1993.8

8. 《机械制图》(第五版) 大连理工大学工程画教研室编北京:高等教育出版社,2003.8

9. 《工程流体力学》侯国祥等编北京:机械工业出版社,2006.7

10. 《机械设计基础课程设计》陈立德主编北京：高等教育出版社，2006.7

致谢

四年大学生活即将结束，毕业设计是本科教育的一个重要的关键性的环节，能顺利地完成这次毕业设计离不开各位老师和同学的帮助。首先应该感谢我的设计指导老师，通过这次设计使我意识到遇到问题首先应该独立思考问题并解决问题，同时在此过程中还让我明白了一些做人的道理。在此表示真诚的感谢，同时也感谢在设计过程中帮助过我的老师和同学。感谢我的同窗好友，四年来我们朝夕相处，共同进步，感谢你们在大学四年里给予我的所有关心和帮助。

内容简介：: 毕业设计（论文）说明书 1 目录摘要前言第一章离心泵的工作原理第二章水泵的设计一二确定（一）（二）（三）（四）（五）第三章水泵轴的设计一二第四章叶轮结构设计及主要尺寸计算毕业设计（论文）说明书 2 一结构设计二叶轮结构型式的确定三叶轮轮毂直径的计算四叶轮进口直径的计算五叶轮外径的计算六叶轮出口宽度的计算七叶片数的计算和选择八精算叶轮外径（第一次）九精算叶轮外径（第二次）十叶轮出口速度十一叶轮进口速度第五章压出室和吸入室的水力设计一力设计二第六章水泵零件的强度计算一 (一 )壳体壁厚 (二 )强度校核毕业设计（论文）说明书 3 二三（一）叶轮与轴相连处的键（二）电动机轴与叶轮轴相连处的键四（一）盖板强度计算（二）叶片厚度计算（三）轮毂强度计算五（一）计算密封力（二）计算螺栓欲紧力和总作用力（三）强度校核六七（一）连接螺栓的强度校核（二）连接法兰的强度计算第七章泵的轴封设计计算（一）密封端面间液体压力分布规律毕业设计（论文）说明书 4 （二）载荷系数和平衡系数结论参考文献致谢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。 660 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 5 is it be of of to a of we is of a is a of of In on to to be so to 业设计（论文）说明书 6 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 660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 7 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 8 第二章水泵的设计一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须小于按使用条件确定的装置汽蚀余量欲提高泵的汽蚀性能 ,应尽量减小泵试验时 ,通过汽蚀试验验证这是确定一可靠的方法。它一方面可以验证泵是否达到设计的。另一方面 ,考虑一个安全余量 ,得到许用汽蚀余量 ,作为用户确定几何安装高度的依据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：毕业设计（论文）说明书 9 装置汽蚀余量又叫有效的汽蚀余量。是由吸入装置提供的 , 2. 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 , 小 ,泵的抗汽蚀性能越好。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 4. 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 k, 这些汽蚀余量有如下关系 : P S S S S H 泵汽蚀余量的计算 : r r 式中 : 托马汽蚀系数； H 泵最高效率点下的泵单级扬程；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 4 =以 SH r 毕业设计（论文）说明书 10 二确定（确定泵的总体结构形式和进出口直径）（一）泵进口直径也叫泵吸入口径 ,是指泵吸入法兰处管的内径泵的进口流速一般为 3m/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 250，可取吸入口径流速s /，在吸入口径大于 250，可取。选定吸入流速后，按下式确定在该设计中，6 吸入口径（ 40 50 65 80 100 150 200 250 单级泵流速（ m/s）量（ m3/h） 5 50 100 180 300 500 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 3，代入公式得：取泵的吸入口径为 150 （二）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，一般取毕业设计（论文）说明书 11 D )(式中：泵的排出口径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 d 取 00（三）确定泵转速应考虑以下因素：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；比转数和效率有关，所以转速应该和比转数结合起来确定；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）；流部件的磨损加快，机组的振动、噪声变大；到汽蚀条件的限制，从汽蚀比转数公式式中： n 泵的转速（ r/ Q 泵流量（ m3/s）双吸泵取2速 n 和汽蚀基本参数 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，则加，当该值大于装置汽蚀余量将发生汽蚀。选 1500C , 73.2 毕业设计（论文）说明书 12 则 m S r 根据汽蚀要求，泵的转速应小于 779r ，而实际转速为900r （四）力效率h按下式计算 % 0 02 9 0 0 1 6 2 3 3 3 中： Q 泵流量（ m3/s）双吸泵取2 泵的转速（ r/ 积效率v可按下式计算 sv n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 % sv n 泵的总效率 %72%87%96%86 泵的理论扬程 8 毕业设计（论文）说明书 13 泵的理论流量 2 3 （五）泵的轴功率 0 0 0 0 01 0 0 0 原动机功率式中 : K 余量系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】表 7 K =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 7 0.1t(直联 ) 所以选择 55查【机械零件手册吴宗泽主编】选择电动机的型号为三章水泵轴的设计直联式双吸离心泵 6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 7 0 5 5 09 5 5 0 式中 : 扭矩 ( ) 计算功率取业设计（论文）说明书 14 n 3 53 式中 : 材料的许用切应力 ( 查【现代泵技术手册关醒凡编著】表 7 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 01 ,泵轴的最大尺寸取如图所示 (由已知图纸改进 ) 3027?27?301 4 8801 0 0?90?45?55叶轮的左边用螺母锁紧 ,右边用轴套定位 ,轴套内径取 45径取 60经过处圆角统一取 R=2殊要求除外 ). （ 1）叶轮所受径向力的计算 322 r (N ) 式中 : H 泵扬程 8 2D 叶轮外径 2B 包括盖板的叶轮出口宽度 (m ) 毕业设计（论文）说明书 15 3 试验系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】图 172.0则 r 322 （ 2）叶轮所受径向不平衡离心力的计算 929 (N) 式中 : 最大半径处的残余不平衡质量 (g)取 R 叶轮的最大半径 ( 53 则 32 9 0 929 （ 3）水平总的受力 : 3 垂直总的受力 : 03 （ 4）计算水平面支承反力 65 9 87 0 62 9 28 8 15 9 82 9 95 9 82 8 3 31 6 25 9 8 22 8 15 9 8 2 8 32 9 9 3 3 2 （ 5）计算垂直面支承反力 R 1 毕业设计（论文）说明书 16 R 91598 2 （ 6）计算水平面处的弯矩 (考虑到处可能是危险截面 ) 0 1 0 1 1 1 7 7 3 1（ 7）计算垂直面处的弯矩 2 0 5 2 4 2 （ 8）计算合成弯矩 222 12888052429117734 2222（ 9）计算处当量弯矩查【机械设计吴宗泽主编】表 2插入法得 b b 591 b C 222 D 222 （ 10）校核轴的强度毕业设计（论文）说明书 17 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 2 45 钢 40，按表 2 91 P 333 （因虑对轴强度削弱影响，故 P 333 0 7 0 因此：两截面均安全（ 11）校核轴径在叶轮中心截面处： 2343321在电动机第一轴承处： 266 37 2211 10 3 2 222212 在电动机中间截面处： 22223 b 3 3 3 111 b 3 122 b 3 133 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毕业设计（论文）说明书 18 倍时，轴的强度提高到实心轴强度的，刚度提高到实心轴刚度的 13倍，所以该空心轴符合要求。 F 3F 1M 2F 3F 1 轴受力简图水平面受力F 2垂直面受力3027?27?301 4 8801 0 0?45?55?90毕业设计（论文）说明书 19 水平面弯矩图垂直面弯矩轴按悬臂梁设计合成弯矩图转矩 T 图当量弯矩图197152211100197152211100毕业设计（论文）说明书 20 7 0 5 5 09 5 5 0 式中 : 扭矩 ( ) 计算功率取 n 3 53 式中 : 材料的许用切应力 ( 查【现代泵技术手册关醒凡编著】表 7 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 01 ,泵轴的最大尺寸取如图所示 (由已知图纸改进 ) 3027?27?301 4 8801 0 0?90?45?55叶轮的左边用螺母锁紧 ,右边用轴套定位 ,轴套内径取 45径取 60经过处圆角统一取 R=2殊要求除外 ). （ 1）叶轮所受径向力的计算 322 r (N ) 式中 : H 泵扬程 8 毕业设计（论文）说明书 21 2D 叶轮外径 2B 包括盖板的叶轮出口宽度 (m ) 3 试验系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】图 172.0则 r 322 （ 2）叶轮所受径向不平衡离心力的计算 929 (N) 式中 : 最大半径处的残余不平衡质量 (g)取 R 叶轮的最大半径 ( 53 则 32 9 0 929 （ 3）水平总的受力 : 3 垂直总的受力 : 03 （ 4）计算水平面支承反力： 3 1 计算垂直面支承反力：（ 5）计算水平面弯矩： 4 4 22 8 32 8 3 3 计算垂直面弯矩：毕业设计（论文）说明书 22 4 4 22 8 32 8 3 3 （ 6）计算合成弯矩： 22（ 7）计算当量弯矩查【机械设计吴宗泽主编】表 2插入法得 b b 591 b 叶轮中线截面处：电动机第一轴承处： 222 （ 8）校核轴径叶轮中线截面处： 6 6 6 3 11 电动机第一轴承处： 3 12 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，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 23 水平面弯矩 3F 1F 3F 1F 3027?27?3014880100?90?45 ?55毕业设计（论文）说明书 24 垂直面弯矩图合成弯矩图5 4 4 4 3 . 5 47 6 9 9 4 . 82 1 1 1 0 01 4 8 2 2 61 2 6 6 6 0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 25 好，可以减轻由于水力冲击造成的振动，而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为原材料，热处理采用退火，许用应力为 &25 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 ih 在满足轮毂结构强度的条件下，尽量减小有利于改善流动条件。取轴直径 n 3 53 毕业设计（论文）说明书 26 根据叶轮轮毂直径应取据设计要求，取叶轮所在的轴的直径为 45 所以。取0 四叶轮进口直径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以 4422 。下式确定 3 O 22式中： Q 泵流量（ m3/s）对双吸泵取2Q； n 泵转速（ r ）系数，根据统计资料选取主要考虑效率 O 810 8 0 023 6 0 0 1 6 3 016081 2222 取 00五叶轮外径的计算毕业设计（论文）说明书 27 3213212 s 取 062 六叶轮出口宽度的计算 3653652 s 因为两个叶轮设计在一起，所以叶轮出口宽度 22 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：2s 1 2121 m ， 12 则 2s i i 1122121 2s i i 112 122112 12 毕业设计（论文）说明书 28 22620s i i 式中：叶轮进口直径 1D 叶片进口直径 2D 叶轮外径 1 叶片进口角取 01 20 2 叶片出口角取 02 26 K 低比转数叶轮取大值通常采用叶片数 75Z ，取该叶轮叶片数为 6 八精算叶轮外径（第一次） 8 002 根据经验有限叶片数修正系数，此处取 i n 261306 361s i c t gc t 毕业设计（论文）说明书 29 4 2 与假定不符，进行第二次计算，取 522 九精算叶轮外径（第二次） i n 261252 361s i c t gc t 4 2 与假定值接近，不再进行计算。毕业设计（论文）说明书 30 十叶轮出口速度上述计算得） m / 2. 出口圆周速度 0 2 3. 出口圆周分速度 22 4. 无穷叶片数出口圆周分速度 22 十一叶轮进口速度进口分点半径为 222 式中 : n 所分的流道数 i 从轴线侧算起欲求的流线序号如图所示 ,中间的流线序号为 2i ,所分的流道 4n 毕业设计（论文）说明书 31 则 : 22222 22222 630430504222222 0 1 0 1 11/60 1 221 0 0 1 3 4 221 0 0 1 3 4 7 221 0 0 1 4 假定 c) 1 4 cm 1 1873 c111 31741311873 751 c 毕业设计（论文）说明书 32 11111 s 290s 由轴面投影图假设 901 c,与假设 c相近 . 第五章压出室和吸入室的水力设计一室的水力设计压出室的作用在于： 1将叶片中流出的液体收集起来并送往下一级叶轮或管路系统。现动能到压能的转化，并可减小液体流往下一级叶轮或管路系统的损失。避免由于这种旋转运动带来的水力损失。本设计采用的压出室是蜗形体，即螺旋形涡室。 (一 ) 涡形体的各断面面积涡室断面面积对泵的性能影响很小，对同一叶轮，如果涡室断面面积过小，则流量高效率点向小流量方向移动，效率降低，如果涡室断面过大，则流量高效率点向大流量方向移动，效率也降低，但在数值上要比涡室面积过小时降低值要少。毕业设计（论文）说明书 33 涡室断面面积的大小，由所选取的涡室流速决定，涡室各断面面积内的平均速度3 33 式中：3K 速度系数查【现代泵技术手册关醒凡编著】图80 泵的扬程 8 代入上式根据 60150 ，共分 8个断面，通过最大断面 8的流量为： 5360360360 3308 8断面的面积为： 222388 230 0 2 43.0 其余各断面面积按下式计算：毕业设计（论文）说明书 34 88 式中：断面包角各断面面积计算见下表（二）舌角3的计算舌角3是在涡室第 8断面的 0点（即涡室螺旋线的起始点）处，螺旋线的切线与基园切线间的夹角。 22 式中：理论扬程 2u 叶轮出口圆周速度舌角 71 2 a rc rc 三）涡室进口宽度3按结构需要加必要的间隙即可，涡室入口宽度对泵性能没有明显的影响，但取的微宽些可改善叶轮和涡室的对中性。一般取： 23 式中： 2B 包括前后盖板的叶轮出口宽度 022242 2D 叶轮外径断面 1 2 3 4 5 6 7 8 包角 15 60 105 150 195 240 285 330 面积F 2 2 7 3 10 5 13 6 16 7 19 9 23 毕业设计（论文）说明书 35 实际绘型时 43 （四）基圆直径3果过大，叶轮与隔舌间隙就大，初增大泵的尺寸外，还将使泵的效率降低，但如果基园取得太小，在大流量工况时在泵舌处容易产生汽蚀，引起振动。 3 29 取 603 二室的水力设计 (一 )吸入室的作用吸入室是指泵的吸入法兰到叶轮入口前泵体的过流部分，吸入室的作用是将吸入管中的液体以最小的损失均匀地引向叶轮。吸入室中的水力损失要比压出室的水力损失小的多，因此，与压出室相比，吸入室的重要性要小的多，尽管如此，吸入室仍是水泵不可缺少的部件，它直接影响着叶轮的效率和泵的汽蚀性能。 (二 )吸入室的分类吸入室有以下四类：直锥形吸入室、环形吸入室、半螺旋形吸入室、双吸泵螺旋形吸入室吸入室常用于单级悬臂式泵中，它能保证液流逐渐加速而均匀地进入叶轮。接近入口处设有许多导向径，以防止液体在其中打转而产生预旋，常用于杂质泵和多级泵。式泵等 ,能保证在叶轮进口得到均匀的速度场。本次设计泵采用双吸泵螺旋形吸入室。这种结构的吸入室水力性能好，结构简单，制造方便，液体在双吸泵螺旋形吸入室内流动速度递增，使液体在叶轮进口能得到均匀的速度，液体在双吸泵螺旋形吸入室水力损失很小，汽蚀性能也比较好。毕业设计（论文）说明书 36 第六章水泵零件的强度计算一 (一 )壳体壁厚因涡壳几何形状复杂 ,且受力不均 ,故难以精确计算 ,下面可以用来估计壁厚 )(06 6 d 式中 : H 泵扬程 (m) Q 泵流量 ( ) 许用应力 ( 7 1 09 8 0 7 (铸铁 ) 当量壁厚 ,按下式计算 5 则 (二 )强度校核用鲁吉斯方法进行校核 ,本方法假定最大应力发生在尺寸最大的轴面上 ,角度为m处毕业设计（论文）说明书 37 00 R 2 24 2 K ra 22 2 K P 23 21 太原理工大学阳泉学院第 1 页共 3 页毕业设计任务书毕业生姓名专业机制指导教师姓名类别学号班级职称副教授外聘本校一、毕业设计题目 6吸离心泵的设计二、毕业设计提供的原始数据资料流量 Q=162m3/h；扬程 H=78m；转速 n=2900r/ 比转数 0 双吸离心泵整套图纸一套三、毕业设计应完成主要内容： 1、毕业设计说明书： 2、毕业设计图纸：直联式双吸离心泵 6整体结构设计零件结构设计四、毕业生应提交的毕业设计资料要求 1、毕业设计说明书：一份 2、毕业设计图纸：直联式双吸离心泵 6 装配图（泵体零件图 (泵盖零件图 (泵轴零件图 (叶轮零件图 (连接发兰零件图 (五、设计进度安排（从第五周起）太原理工大学阳泉学院第 2 页共 3 页序号时间周次设计任务完成的内容及质量要求 1 3 月 24 日 3 月 30 日第 5 周收集查询整理有关的资料 2 第 6 周总体方案研讨 ,确定及草图绘制 3 第 7 周确定及草图绘制 4 第 8 周结构理论计算 5 第 9 周绘制离心泵总图的正式图 6 第 10 周绘制离心泵装配图 7 第 11 周绘制零件图 8 第 12 周绘制零件 9 第 13 周绘制零件 10 第 14 周打说明书 11 6 月 02 日 6 月 08 日第 15 周打印和装订 12 6 月 09 日 6 月 15 日第 16 周教师评阅和开始答辩六、主要参考文献资料 1、工具书：现代泵技术手册关醒凡著宇航出版社离心泵与轴流泵丁成伟著机械工业出版社叶片泵设计手册 2、参考资料：机械设计手册机械工业出版社七、签字栏太原理工大学阳泉学院第 3 页共 3 页签字栏要求设计工作起止日期教师审核指导教师（签字）日期 200 年月日教研室主任审查（签字）日期 200 年月日系主任批准（签字）日期 200 年月日泵的概述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。一驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力 ,在离心力作用下 ,液体沿叶片流道被甩向叶轮出口 ,液体经蜗壳收集送入排出管。液体从叶轮获得能量 , 使压力能和速度能均增加 ,并依靠此能量将液体输送到工作地点。在液体被甩向叶轮出口的同时 ,叶轮入口中心处形成了低压 , 在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差 ,吸液罐中的液体在这个压差作用下 ,不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。二、离心泵的结构及主要零部件一台离心泵主要由泵体、叶轮、密封环、旋转轴、轴封箱等部件组成 ,有些离心泵还装有导轮、诱导轮、平衡盘等。即泵的壳体 ,包括吸入室和压出室。吸入室 :它的作用是使液体均匀地流进叶轮。压出室 :它的作用是收集液体 ,并把它送入下级叶轮或导向排出管 ,与此同时降低液体的速度 ,使动能进一步变成压力能。压出室有蜗壳和导叶两种形式。 2叶轮 :它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件 ,叶轮用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转 ,通过叶片把原动机的能量传给液体。叶轮分类 : 按照液体流入分类：单吸叶轮（在叶轮的一侧有一个入口）和双吸叶轮（液体从叶轮的两侧对称地流到叶轮流道中）。按照液体相对于旋转轴线的流动方向分类：径流式叶轮、轴流式叶轮和混流式叶轮。按照叶轮的结构形式分类 :闭式叶轮、开式叶轮和半开式叶轮。 3轴 :是传递机械能的重要零件 , 原动机的扭矩通过它传给叶轮。泵轴是泵转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端轴承支承，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。是安装在转动的叶轮和静止的泵壳（中段和导叶的组合件）之间的密封装置。其作用是通过控制二者之间间隙的方法，增加泵内高低压腔之间液体流动的阻力，减少泄漏。套是用来保护泵轴的，使之不受腐蚀和磨损。必要时，轴套可以更换。轴和前后端盖间的填料函装置简称为轴封，主要防止泵中的液体泄漏和空气进入泵中，以达到密封和防止进气引起泵气蚀的目的。轴封的形式：即带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。三即泵在单位时间内排出的液体量 ,通常用体积单位表示 ,符号 Q,单位有 m3/h,m3/s,l/s 等 , 输送单位重量的液体从泵入口处 (泵进口法兰 )到泵出口处 (泵出口法兰 ),其能量的增值 ,用 H 表示 ,单位为 m. 泵的转速是泵每分钟旋转的次数 ,用 N 来表示。电机转速 N 一般在 2900 转 /分左右。离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数 , 用符号示。泵的输入功率为轴功率 P,也就是电动机的输出功率。泵的输出功率为有效功率。四、泵内能量损失泵从原动机获得的机械能，只有一部分转换为液体的能量，而另一部分则由于泵内消耗而损失。泵内所有损失可分为以下几项：由液体在泵内的冲击、涡流和表面摩擦造成的。冲击和涡流损失是由于液流改变方向所产生的。液体流经所接触的流道总会出现表面摩擦，由此而产生的能量损失主要取决于流道的长短、大小、形状、表面粗糙度，以及液体的流速和特性。容积损失是已经得到能量的液体有一部分在泵内窜流和向外漏失的结果。泵的容积效率v一般为 0 930 98。改善密封环及密封结构，可降低漏失量，提高容积效率。机械损失指叶轮盖板侧面与泵壳内液体间的摩擦损失，即圆盘损失，以及泵轴在盘根、轴承及平衡装置等机械部件运动时的摩擦损失，一般以前者为主。五、泵的变速一台离心泵 ,当它的转速改变时 ,其额定流量、扬程和轴功率都将按一定比例关系发生改变。目前 , 采用变频调速电机来实现离心泵的变速 ,是一条新的重要的节能途径。 2121 22121 32121 式中 ,Q、 H

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