流体机械毕业设计说明书-

西华大学毕业设计说明书所以考虑到我所设计的泵的参数及要求，该泵吸入室采用半螺旋形吸水室。4.2半螺旋吸水室的计算4.2.1各断面的面积计算按照习惯通常从隔舌位置起，每隔22.5°作一断面，令通过隔舌断面的编号，分别为0，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ……Ⅷ。0断面与Ⅷ断面之间刚好为180°，且0断面一般与水平线成45°的夹角。如图4.1所示。经有关试验表明，从0断面到Ⅷ断面各断面的液流速度基本上是相等的，且流量沿圆周方向分布，也基本上是均匀的，因此在设计八个断面时，可以按照吸入室的平均速度来进行计算。在进行半螺旋形吸水室的时候，可以假定沿整个圆周流量均匀分布，这样当单级双吸泵采用螺旋形吸水室，通过Ⅷ断面的流量为：Q=Q/4 Q—为泵的设计流量通常半螺旋形吸水室各断面的平均流速可以按照下式确定为叶轮进口速度，由叶轮设计确定。对于双吸泵：所以：取=3.3m/s。则。因为其余断面的面积可以按圆周方向流量均匀分布来确定。即所以；；；；；；；半螺旋形吸水室：AⅨ=（1.25-1.35）×AⅧ=4545；AⅩ=(1.5-1.8)×AⅧ=6000；Adj=（3.14×Dj2）/4=8490.56；AⅩ-Ⅹ′=(1.25-1.55)Adj=13000；AⅪ-Ⅺ′=(1.20-1.45)Adj=12000；AⅫ-Ⅻ′=(1.05-1.15)Adj=9500。4.2.2各断面的径向尺寸的计算通常按照如下的经验数据选取各断面的径向尺寸：0—0′=（0.65～0.75）=750′—Ⅳ=（0.9～1）=1000′—Ⅷ=（1.25～1.35）=130Ⅸ—Ⅹ=（1.8～2）=1874.2.3半螺旋形的绘制（1）有了上述各断面的径向尺寸后，在如图各射线上点出各点，并按照计算的值确定Ⅳ，Ⅷ两点，然后依据确定的L、H与就可以确定泵吸入口在平面投影图上的两端点的位置。最后在确定Ⅸ，Ⅹ点的位置，将这些点用光滑曲线连接起来，即可以绘制出半螺旋形吸入室的平面投影图，这也就可以确定出了各断面的径向尺寸。（2）绘制各断面的轴截面图。通常是将0，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ……Ⅷ八个断面轴截面都回转到一个轴截面图上，轴截面上靠近叶轮的轮廓线，是依据结构（主要是泵体的壁厚）确定的，远离叶轮侧的轮廓线是略向叶轮方向倾斜的圆弧线，根据计算出来的各断面的面积及径向尺寸，加之断面的弧线形状就可以绘制出断面轴截面图。在绘制0，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ……Ⅷ断面轴截面图的同时，绘制出Ⅸ，Ⅹ两个断面轴截面图，并回转到同一截面图中。（3）绘制吸入室的中间断面图依据吸水室，压出室的布置情况，在保证Ⅸ，Ⅹ断面面积计算前提下，绘制出Ⅸ，Ⅹ断面图。从泵吸入口到Ⅸ，Ⅹ断面，断面形状变化很大，从圆形变换带矩形，因此必须加中间断面图，同时保证断面形状自然过渡以保证良好的水力条件。吸入室的图样见吸水室的设计图示。图4.1吸水室结构设计图5结构设计5.1技术设计总图初定在水力设计完成之后（包括吸水室，压水室等有关尺寸有相关尺寸需要与装配图配合起来设计之外）,应该进行装配图的总体设计，包括泵的布置形式，零件结构，零件型号选择等见[1]，比较立式，卧式两种布置形式的泵体结构，为了结构简单，便于机组的拆装，检修，采用卧式布置。5.1.1泵轴的结构设计在设计泵的结构时，应该首先考虑泵轴的结构设计，由于泵轴上所装零件的不同就决定了泵轴的不同的轴颈系列，同时考虑到槽倒圆，倒角等。同时，轴的轴向尺寸是由零件装配尺寸，以及零部件之间所需间隙尺寸所决定的。因此泵轴的设计只能是先确定轴的径向尺寸。5.1.2装配图轮廓尺寸的的初定装配图的大体轮廓，需要定出轮廓线，叶轮中心线，叶轮流道，压水室断面，吸水室断面，加上泵体壁厚，叶轮盖板的厚度。具体尺寸参数见总装图。5.2主要零件的选择对照设计装配图，选择一些主要零件如下所示，但是选择的零件主要针对标准件，及重要非标准件，其余零件可参照总装图：轴承：参见[5]，选择深沟球轴承，型号GB/T276-94-60072个联轴器：参见[1]，选择弹性柱销联轴器，型号B1101-66-20-301个柱销：参见[1]，B1101-66-3-10填料环：参见[1]，B2102-70-452个填料压盖：参见[1]，B2101-70-452个以上零件的选择只列了主要零件，对于其他没有列出以及列出了的、对于具体材料，查看总装图明细表栏。6泵轴的强度校核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力所引起的离心力使泵轴弯曲。因此，泵轴是在弯矩和扭矩联合作用下工作的。通常以扭矩联合作用来校核泵的强度。依据材料力学第三章强度理论，弯矩，扭矩联合作用轴的轴颈d可以按照以下公式计算：式中：—材料许用弯曲应力—当量弯矩（kg.cm）对泵轴而言，弯矩是一个对称循环负荷，泵轴的许用弯曲应力，可以按照[1]查取。式中：—计算断面的弯矩—计算断面的扭矩—考虑到弯矩应力和扭矩应力的校正系数（对离心泵的轴一般取=0.57～0.61，这里取=0.58）。对泵轴，轴套和叶轮等重要部件的质量采用近似计算。6.1近似计算转子部件的质量（1）计算泵轴的质量（i=1，2……8）（取）所以G==12.92㎏（2）计算叶轮质量叶轮的形状不规则，在计算具体不规则部分可以分成若干个小部分，然后采用近似的规则图形近似计算。这里采用以部分求整体。ａ）．求叶片质量，将叶片简化为一个厚度均匀的长方体。图6.1叶片近似图如图：单个叶片质量为＝0.135×0.037×0.0038×7.8×10＝0.148叶片总重量为：＝×6＝0.888ｂ）计算前盖板质量。根据叶轮前盖板形状，将其简化为厚度均匀的圆环，如图图6.2前盖板圆环厚度S＝6mm，考虑到前＝＝3kgｃ）计算后盖板的质量，将后盖板简化为下图所示：图6.3叶轮后盖板简化断面图由图形计算：＝得到＝0.994kg计算叶轮总质量：=++=0.888+3+0.994=4.882kg6.2计算叶轮径向力最大径向力公式见[2]最大径向力公式F=0.98KH式中：F—作用于叶轮的径向力,牛顿；K—径向力系数；H—扬程，米；—叶轮出口直径，厘米;—包括前后盖板在内的叶轮出口宽度,厘米；ｋ＝F＝6.3计算轴套的质量如装配图，可以将其折合为一个套筒计算：=＝1.486.4计算在各种载荷下轴所受到的力依据材料力学的相关知识，将轴化为一简支梁。再计算校核轴。考虑到受载对轴的影响，主要考虑计算轴的径向力，看选择材料是否合适。依据所选的联轴器，＝3.787kg(见[1])图6.4泵轴的受力分析叶轮径向力要取决于外表面力的合并指向ｙ方向，沿ｘ方向的力很小，但是它使径向力向着隔舌方向偏移，在计算中，取Ｆ与ｙ的夹角为30°。由上图，列方程：由，得到：，如下图＝＝0.5×F×cos30°=53.43kg图6.5Y方向的受力情况6.5计算叶轮不平衡质量所产生的离心力Fc＝=图6.6叶轮不平衡质量所产生的离心力由于轴承两端距叶轮是对称结构，则6.6强度校核根据计算，做出弯矩，扭矩如下图所示图6.7泵轴的弯矩、扭矩图（1）确定危险断面G断面，即叶轮中心处最为危险。（2）弯矩很小,可以忽略不计（3）当量扭矩（4）计算危险断面的直径为考虑轴的强度，选用普通优质钢为343105。而叶轮处同时靠考虑装键，叶轮处也足以满足强度要求，所以经过校核，设计的轴合格。7结论此次设计完成了双吸泵的设计，包括叶轮、压水室和吸水室的水力设计和绘制泵的装配图、零件图以及部分零件校核。其中水力设计和零件校核部分，很多数据都采用Excel编制公式进行计算。装配图和零件图的绘制参考了实物。在泵的装配图绘制中，由于对结构不太清楚，很多零件也并不认识，在绘制中出现了不少的错误，今后会多接触实物，加强动手能力，来充实机械零件等方面的知识。总结与体会在这次毕业设计中，我学到了很多设计方面的知识，也有很多感触。通过这次双吸泵的水力设计和结构设计，我初步接触到了设计一台泵的基本过程。在设计过程中，如果有扎实的理论知识，就容易创新。设计方法也不是单一的，针对不同类型的泵和客户不同的要求，设计上可以采取很多不同的方式。在设计中，需要查阅很多资料，包括对别人优秀成果的借鉴和一些国家标准，这就需要我们即时了解本行业的现状和发展的新动态。自己在设计过程中，难免会因为知识和经验的不足，碰到很多困难，所以培养良好的团队精神，也是很重要的。大家可以提出不同的意见，互相指正，这样对设计水平的提高有很大帮助。谢辞在符杰老师的耐心指导下，我顺利完成了本次毕业设计，这期间符老师每周都会对我们进行多次指导，并布置设计任务，要求我们按时完成任务，并即时检查和纠正我们设计中的不足及错误，老师严谨的治学精神，认真负责的态度，对我影响很大，在这之前还曾安排我们去实验室参观了解双吸泵结构，并在旁进行了详细的讲解，在此衷心的感谢符老师对我的指导和关怀。同时，还要感谢我的同学，在这次设计中，他们给了我很多的意见和支持。我们在互相指正、互相帮助、共同提高的氛围下，顺利完成了此次毕业设计。参考文献[1]《离心泵设计基础》编写组.离心泵设计基础[M].北京：机械工业出版社，1977[2]丁成伟.离心泵与轴流泵原理及水力设计[M].兰州：甘肃工业大学出版社，1981[3]沈阳水泵研究所.叶片泵设计手册[M].北京：机械工业出版社，1998[4]关醒凡.现代泵设计手册[M].北京：宇航出版社，1995[5]蔡春源.新编机械设计手册[M].辽宁：辽宁科技出版社，1998[6]陈次昌.流体机械基础[M].北京：机械工业出版社，2002[7]张克危.流体机械原理(上册)[M].北京：机械工业出版社，2000[8]严敬.对美国一最新离心叶轮设计资料的分析[J].农业机械学报，2004(3)：65-67[9]严敬.扭曲叶片绘形新方法[J].农业机械学报.2006(2):48-51[10]陈乃祥.离心泵[M].北京：机械工业出版社，2003[11]严敬.对国外一种最新离心泵蜗壳设计资料的分析[J].水泵技术，2005(5):12-13[12]何希杰.离心泵性能曲线稳定判据[J].水泵技术，1994(3):3-6[13]陈次昌.水泵微型计算机辅助设计[M].北京：机械工业出版社,1993[14]汪建华.低比转数离心叶轮的优化设计[J].水泵技术，1993(6)[15]严敬.低比转速离心泵—原理、参数优化及绘形[M].成都：四川科学技术出版社，1998.10[16]查森.叶片泵原理及水力设计[M].北京:机械工业出版社,1988[17]LobanoffCentrifugalpumpsdesign&application[M].Houson.GulfPublication，1994目录目录第一章总论 1一、项目概述 1二、可行性研究报告编制依据和范围 2三、项目主要经济技术指标 3四、******国家森林公园概况 3第二章项目背景及必要性 8一、项目背景 8二、项目建设的必要性与可行性 10第三章项目选址分析 13一、项目选址 13二、项目城市概况 13三、经济发展概况 14四、公共设施依托条件及施工条件 17第四章需求分析与建设规模 18一、****国家森林公园现状与存在问题分析 18二、****国家森林公园日容量预测 19三、****国家森林公园景区厕所需求面积分析 20四、****国家森林公园景区厕所建设规模的确定 20第五章项目建设方案 21一、景区厕所工程建设方案 21二、景区引水上山工程建设方案 27三、基础设施工程建设方案 32第六章环境保护与劳动卫生安全 34一、环境保护 34二、劳动卫生与安全 35第七章节约能源 36一、节能的相关法律及设计规范 36二、节约资源措施 37第八章项目实施进度与管理 39一、项目实施进度 39HYPERL