畢業(yè)設(shè)計(jì)論文中央空調(diào)專用循環(huán)泵設(shè)計(jì)

1、j i a n g s u u n i v e r s i t y本 科 畢 業(yè) 論 文 中央空調(diào)專用循環(huán)泵(200-95-280)dedicated circulation pump central air-conditioning學(xué)院名稱： 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 動(dòng)力(流體)1102 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 講師 2015 年 6 月目 錄第一章 概述11.1 設(shè)計(jì)參數(shù)11.2結(jié)構(gòu)要求11.3設(shè)計(jì)思路11.4 設(shè)計(jì)意義11.5 設(shè)計(jì)方案及原理說明2第二章 葉輪設(shè)計(jì)步驟32.1 確定泵進(jìn)出口直徑32.2 確定比轉(zhuǎn)速52.3 估算泵的效率72.4 確定功率82.5

2、 初步計(jì)算葉輪主要尺寸82.6 精計(jì)算葉輪外徑 第一次112.7 葉輪出口速度142.8 軸面投影圖的繪制18第三章壓水室水力設(shè)計(jì)243.1 確定渦室的主要技術(shù)參數(shù)243.2 確定渦室斷面形狀和斷面面積253.3 作出口斷面形狀273.4 擴(kuò)散管的計(jì)算28第四章 標(biāo)準(zhǔn)件的選用294.1連接與緊固294.2法蘭的選用及其尺寸294.3電動(dòng)機(jī)的選用29第五章 強(qiáng)度計(jì)算305.1軸的強(qiáng)度校核305.2鍵的強(qiáng)度計(jì)算315.3葉輪強(qiáng)度計(jì)算325.4泵體強(qiáng)度計(jì)算325.5軸承的強(qiáng)度校核34畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)36參考文獻(xiàn)：37前言 水泵作為一種通用機(jī)械，在社會(huì)各行各業(yè)中發(fā)揮重要作用?？梢哉f凡是液體流動(dòng)之處，幾乎都

3、有泵在工作。它是除電動(dòng)機(jī)外使用最廣泛的機(jī)械，幾乎沒有一個(gè)國民經(jīng)濟(jì)部門不使用水泵。泵對(duì)發(fā)展生產(chǎn)、保證人民的正常生活和保障任命的生命財(cái)產(chǎn)安全具有至關(guān)重要的作用。在農(nóng)業(yè)方面，水泵及排灌站在抵御洪澇、干旱災(zāi)難。改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件等方面更是功不可沒。近十多年來，我國污水泵的設(shè)計(jì)制造技術(shù)有了很大提高，污水泵的發(fā)展，在整個(gè)水泵發(fā)展歷程中處于突飛猛進(jìn)的地位。污水泵企業(yè)的發(fā)展也是在一個(gè)長(zhǎng)久持續(xù)的發(fā)展過程中，國內(nèi)污水泵企業(yè)也向著高品質(zhì)發(fā)展。國內(nèi)污水泵企業(yè)針對(duì)礦用以及農(nóng)業(yè)發(fā)展的全局表明，國內(nèi)污水泵的發(fā)展需要向穩(wěn)定性、高效性進(jìn)步。近年來，國內(nèi)污水泵質(zhì)量水平在提高，但是，由于基礎(chǔ)水平比較差，質(zhì)量問題仍然是一個(gè)重要問題。針

4、對(duì)礦用泵，大型礦用泵的使用的排污水，越來越大型化、應(yīng)急化發(fā)展。這是趨勢(shì)，也是方向。 作為一個(gè)水泵設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)一臺(tái)高質(zhì)量的泵，無論從節(jié)能還是從企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性角度考慮，都會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。尤其是在深化改革、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)作的今天，圍繞價(jià)值工程學(xué)，以最低的生產(chǎn)投入，設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)，安全、優(yōu)質(zhì)高效的泵，無疑是擺在我們面前的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。經(jīng)驗(yàn)無疑是一項(xiàng)影響設(shè)計(jì)優(yōu)劣的重要因素。在今天，相當(dāng)多的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仍然是靠經(jīng)驗(yàn)確定的，很多計(jì)算公式也是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的，所以，設(shè)計(jì)精度仍然局限在一定范圍內(nèi)。為了提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，在設(shè)計(jì)工程中必須要有認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，同時(shí)盡量采用資深設(shè)計(jì)情況的公式。光有理論知識(shí)是不能

5、做好泵的設(shè)計(jì)的，此次設(shè)計(jì)正好為我們提供了一次時(shí)間的機(jī)會(huì)，有助于理解、鞏固理論知識(shí)和為以后的工作打下基礎(chǔ)。此時(shí)我們必須端正設(shè)計(jì)態(tài)度，以嚴(yán)肅的工作作風(fēng)對(duì)待設(shè)計(jì)，同時(shí)在實(shí)踐中多想、多問、多動(dòng)手。使我們能夠在以后的工作中迅速進(jìn)入角色，完成從學(xué)生到工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變。摘要 泵可能是世界上除了電動(dòng)機(jī)外應(yīng)用最為普遍的機(jī)械。凡是有水流動(dòng)的地方就會(huì)有泵在工作。它被廣泛應(yīng)用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，軍事業(yè)等，已經(jīng)成為人們生活所不可缺少的一部分。 中央空調(diào)循環(huán)泵針對(duì)各種大型建筑中央空調(diào)泵組設(shè)計(jì)的，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，保證冷、暖供應(yīng)水循環(huán)，又可節(jié)能降耗。主要分為： 中央空調(diào)專用水泵，單級(jí)空調(diào)泵，中央空調(diào)冷熱水循，中央空調(diào)給水泵，中央

6、空調(diào)給水泵、中央空調(diào)補(bǔ)水泵，中央空調(diào)不銹鋼水泵，中央空調(diào)冷熱水循環(huán)泵、單級(jí)空調(diào)專用泵、多級(jí)空調(diào)專用泵、臥式空調(diào)專用泵、屏蔽式空調(diào)專用泵。 關(guān)鍵詞：中央空調(diào)循環(huán)泵 離心泵 dedicated circulation pump central air-conditioningabstract :pump may be the most universal machine in the world except for electric motor. where there is flowing water,there is a pump.its applied in many fields,suc

7、h as industry, agriculture, military etc.pump is essential in peoples daily life. central air-conditioning circulating pump for a variety of large central air-conditioning pump design, can achieve automatic control, guarantee the cold, warm supply water cycle, and can save energy consumption. mainly

8、 divided into: central air-conditioning special pump, single-stage pump air-conditioning, central air conditioning, hot and cold water circulation, central air conditioning water supply pump, central air conditioning water supply pump, central air conditioning water supply pump, stainless steel wate

9、r pump in central air conditioning system, central air conditioning cold and hot water circulation pump, single-stage air conditioner special pump, multistage air conditioning special pump, horizontal special pump air conditioning, shielding type air conditioner special pump.key words : dedicated ci

10、rculation pump central air-conditioning centrifugal pump第一章 概述1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)流量 q 200( m3/h )揚(yáng)程 h 95 (m)轉(zhuǎn)速 n 2950( r/min )1.2結(jié)構(gòu)要求1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需簡(jiǎn)單、可靠、先進(jìn)，能滿足工業(yè)需求。2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不局限于參考圖，須有創(chuàng)新。1.3設(shè)計(jì)思路1. 調(diào)研工作：盡管立式污水泵的技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但作為我們剛從學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生來說，調(diào)研工作仍是十分重要的。只有結(jié)合廠家優(yōu)秀、成熟的產(chǎn)品，我們才能通過畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)此類泵有深入的了解。2. 水力設(shè)計(jì)：依據(jù)關(guān)醒凡教授現(xiàn)代泵設(shè)計(jì)手冊(cè)里面所介紹的葉輪、蝸殼水力設(shè)

11、計(jì)方法，結(jié)合優(yōu)秀水力設(shè)計(jì)模型及調(diào)研結(jié)果。進(jìn)行葉輪、蝸殼水力設(shè)計(jì)，繪制木模圖。3. 畫零件圖：參考原有設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)水力設(shè)計(jì)結(jié)果。畫葉輪、蝸殼等零件圖，零件設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮材料的工藝性及強(qiáng)度要求。4. 畫總裝圖：參考hpk-l離心泵結(jié)構(gòu)，畫總裝圖。選擇鍵、聯(lián)軸器、軸承等型號(hào)并對(duì)軸、鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。5. 畫其它零件圖：畫其他非標(biāo)準(zhǔn)零件的圖紙，形成整套圖紙。6.整理設(shè)計(jì)說明書。1.4 設(shè)計(jì)意義1. 熟悉離心泵設(shè)計(jì)流程，明白一些參數(shù)值意義，如何選取其值大小，以及其對(duì)葉輪外形、效率的影響。2. 鍛煉查閱資料、搜索所需資料的能力；熟悉材料標(biāo)準(zhǔn)，軸承、鍵標(biāo)準(zhǔn)及類型。熟練掌握繪圖軟件以及office軟件的應(yīng)用，

12、提高繪圖速度，掌握繪圖技巧。3. 以面對(duì)工作的心態(tài)面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以幫助我們?cè)诠ぷ鞯穆飞锨斑M(jìn)的更加順利。1.5 設(shè)計(jì)方案及原理說明1. 設(shè)計(jì)原理根據(jù)關(guān)醒凡教授現(xiàn)代泵設(shè)計(jì)手冊(cè) （北京：中國宇航出版社，2011版）。2. 葉輪、蝸殼采用常用機(jī)械材料?？紤]制造工藝，葉輪等零件過渡部位均采用圓角過渡。本設(shè)計(jì)中，葉輪、蝸殼均采用砂型鑄造（蝸殼與進(jìn)出口法蘭鑄造成一體）。3. 采用方格網(wǎng)保角變換法進(jìn)行木模圖的繪制，采用螺旋形壓水室。4. 對(duì)鍵、軸等進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)力求精確，采用合理的安全系數(shù)以保證不盲目浪費(fèi)大量材料。第二章 葉輪設(shè)計(jì)步驟2.1 確定泵進(jìn)出口直徑2.1.1泵進(jìn)口直徑 取 取2.1.2泵出口直

13、徑 取2.1.3泵進(jìn)口速度 泵出口速度2.2 確定比轉(zhuǎn)速2.3 估算泵的效率2.3.1水力效率2.3.2容積效率2.3.3機(jī)械效率只考慮圓盤摩擦損失 取軸承、填料損失為2%,則2.3.4泵的總效率2.4 確定功率2.4.1泵的軸功率2.4.2電機(jī)功率原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，??；傳動(dòng)方式為直聯(lián)傳動(dòng)，取 pc=1.2p=88kw2.4.3扭矩2.4.4最小軸徑材料選用45號(hào)鋼，取 取2.5 初步計(jì)算葉輪主要尺寸2.5.1進(jìn)口當(dāng)量直徑兼顧效率與汽蝕， 取2.5.2進(jìn)口直徑 ，則 2.5.3出口直徑 式中 修正系數(shù)。查表812 得，經(jīng)計(jì)算得 經(jīng)計(jì)算得：2.5.4葉輪出口寬度 式中 修正系數(shù)。查表813 得，經(jīng)

14、計(jì)算得經(jīng)計(jì)算得：2.5.5葉片出口角選擇（范圍一般是22°30°）應(yīng)考慮的因素：(1) 低比轉(zhuǎn)速泵，選擇大的角以增大揚(yáng)程，減小，從而減小圓盤摩擦損失，提高泵是效率；(2) 增加角，在相同流量下葉輪出口速度增加，壓水室水力損失增加，并在小流量下沖角損失增加，易使特性曲線出現(xiàn)駝峰，因此不宜太大；(3) 大，葉片間相對(duì)流動(dòng)擴(kuò)散嚴(yán)重；(4) 為獲得平坦的功率曲線，使泵在全揚(yáng)程范圍內(nèi)運(yùn)行，可小于10度。取=30°2.5.6葉片數(shù)式中 葉輪葉片中間流線進(jìn)口直徑。由于該泵為低比轉(zhuǎn)速泵，所以取較大的值取取，經(jīng)計(jì)算得，取2.6 精計(jì)算葉輪外徑 第一次2.6.1理論揚(yáng)程 2.6.2修

15、正系數(shù) 取 2.6.3靜矩 2.6.4有限葉片數(shù)修正系數(shù) 2.6.5無窮葉片數(shù)理論揚(yáng)程 2.6.6葉片出口排擠系數(shù) 取, 2.6.7出口軸面速度 2.6.8出口圓周速度2.6.9出口直徑 與假定接近,不再重新計(jì)算2.7 葉輪出口速度 2.7.1出口軸面速度 2.7.2出口圓周速度2.7.3出口圓周分速度2.7.4無窮葉片數(shù)出口圓周分速度2.8 軸面投影圖的繪制2.8.1找相近比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪的軸面投影圖作為參考，根據(jù)前面計(jì)算所得到的葉輪基本尺寸，初步作葉輪的軸面投影圖。2.8.2檢查軸面投影圖過流斷面面積變化，在流道內(nèi)作內(nèi)切圓，并將圓心連接起來，得到一條曲線，此為流道中線，求出每個(gè)圓的軸面液流過流斷

16、面及其面積f，而后作出沿軸面投影圖中線的過流斷面面積變化曲線，我們希望fl曲線基本上為一條直線，即要求從葉輪進(jìn)口到出口沿中線l面積f的變化是均勻的，如果該曲線不理想，則應(yīng)修改軸面投影圖，直到檢查fl 曲線滿意為止。如下圖所示： 圖1 表1圖22.8.3中間流線的繪制 根據(jù)每條相鄰軸面液流流線之間的流量相等的原則，在軸面投影圖上作流線，軸面液流的流線一般需作35條，中低比轉(zhuǎn)速的葉輪可作三條，高比轉(zhuǎn)速葉輪可作五條。葉輪前后蓋板是兩條流線，故還需作13中間條流線，本設(shè)計(jì)是低比轉(zhuǎn)速葉輪，故只需要再作一條中間流線即可。具體分流線時(shí),可先分進(jìn)出口,再做修改。畫中間流線時(shí)確定中間流線進(jìn)口分點(diǎn)半徑 出口分點(diǎn)為

17、出口寬度的中點(diǎn)，由此初步確定中間流線，然后再根據(jù)同一過水?dāng)嗝嫔蟽蓷l流線間過水?dāng)嗝婷娣e相等檢查修正。圖形如下: 圖3表22.8.4流線分點(diǎn)分點(diǎn)的實(shí)質(zhì)就是在流面上畫特性線，組成扇形格網(wǎng)。因?yàn)榱髅婢褪禽S面流線繞中心線旋轉(zhuǎn)一周所得的曲線，一個(gè)流面上的全部軸面流線均相同，所以只要分相應(yīng)的一條軸面流線，就等于在整個(gè)流面上繪出了方格網(wǎng)。流線分點(diǎn)的方法很多，有逐點(diǎn)計(jì)算法，分點(diǎn)作圖法和圖解積分法。在這次設(shè)計(jì)過程中，采用分點(diǎn)作圖法。在軸面投影圖旁，畫兩條夾角等于的射線，這兩條射線表示夾角為的兩軸面。一般取 ，本設(shè)計(jì)中取。從出口開始，沿軸面流線試取長(zhǎng)度，若中點(diǎn)半徑對(duì)應(yīng)的兩射線間的弧長(zhǎng)與相等，則分點(diǎn)正確，如果不等，另

18、取，直到為止。第一點(diǎn)確定后，用同樣的方法分其余的點(diǎn)。當(dāng)流線平行軸線時(shí)，不變，用相應(yīng)的截取等長(zhǎng)即可。圖形如下：圖4表32.8.5修改進(jìn)口邊的位置原則：(1) 盡量使葉片進(jìn)口邊和出口邊之間的三條流線長(zhǎng)度趨于相等；(2) 進(jìn)口邊和流線的交角最好為90°，進(jìn)口邊軸面投影的形狀就鑄造而言，為直線較好；(3) 進(jìn)口邊應(yīng)向吸入口方向適當(dāng)延伸，以提高葉輪的抗汽蝕性能，并使泵性能曲線出現(xiàn)駝峰的可能性減小。圖形如下： 圖52.8.6葉片的繪制(1) 確定葉輪進(jìn)口圓周速度在軸面投影圖上量的,從而可得： (2) 葉片進(jìn)口軸面液流過水?dāng)嗝婷娣e(3)葉片進(jìn)口角的計(jì)算流線假定取與假定值相近。流線假定 取與假定值相

19、近。流線假定取與假定值相近。由以上計(jì)算得：葉片三條流線的進(jìn)口安放角分別為： 2.8.7作方格網(wǎng)葉片型線圖并在其上繪制流線因?yàn)楸＝亲儞Q方格網(wǎng)法，是基于局部相似，而不是局部相等，所以幾個(gè)流面可以用一個(gè)平面方格網(wǎng)繪流線，平面方格網(wǎng)方格的大小可任意選取。方格網(wǎng)豎線表示軸面流線相應(yīng)分點(diǎn)，橫線表示夾角等于所用的的軸面。畫完方格網(wǎng)后，便可在其上繪制流線。通常先畫中間流線，流線進(jìn)出口在方格網(wǎng)上的位置應(yīng)與軸面投影流線的分點(diǎn)對(duì)應(yīng)，包角可自行選取，對(duì)進(jìn)出口點(diǎn)做角度等于計(jì)算的葉片進(jìn)出口安放角的直線，然后做光滑曲線與進(jìn)出口角度線相切。型線應(yīng)滿足一下三點(diǎn)：(1) 光滑平順；(2) 單向彎曲，不要出現(xiàn)s形狀，以平直稍凸為好

20、；(3) 各型線有一定的對(duì)稱性。2.8.8軸面截線在方格網(wǎng)上進(jìn)行葉片繪型后，根據(jù)方格網(wǎng)中點(diǎn)的位置,就可開始作軸面截線圖 如下圖所： 圖62.8.9葉片加厚軸面截線表示無厚度的葉片，實(shí)際葉片是有厚度的，所以必須經(jīng)行葉片加厚。葉片可以在展開流面上、軸面和平面圖上加厚。本次設(shè)計(jì)采用在軸面圖上加厚的方法。葉片厚度可按流線長(zhǎng)度給定，通常最大厚度在離進(jìn)口為葉片全長(zhǎng)1/31/2處，進(jìn)出口部分盡量減薄。表4圖72.8.10作木模圖從葉輪吸入口方向去看葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，葉輪為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則我們作木模截線時(shí)，葉片背面的木模截線畫在左面，而葉片工作面的木模截線畫在右面。流線a的葉片工作面和背面，流線c的葉片背面在平面

21、上的投影畫在右面，作圖方法是用o點(diǎn)為圓心，用a流線處葉片工作面和背面與各軸面交點(diǎn)到軸心線的垂直距離，用c流線處葉片背面與各軸面交點(diǎn)到軸心線的垂直距離，即以這許多距離為半徑，在木模圖上做圓弧與相對(duì)應(yīng)的軸面相交，得到個(gè)各交點(diǎn)后，用光滑的曲線連接之，即得到這三條線在平面圖上的投影圖。而后又以a、b、c等木模平板線與葉片背面各軸面截線的焦點(diǎn)到軸心線的垂直距離為半徑，仍以o點(diǎn)為圓心作圓弧再與相應(yīng)的軸面相交，并以光滑曲線連接之，得到a、b、c等平面與葉片背面的交線在平面圖上的投影線，我們稱此投影線為木模截線。用同樣的方法，作出葉片工作面上a流線和c流線以及葉片背面上的c流線在平面圖上的投影線，以及葉片工作

22、面的木模截線。這樣我們就完成了木模圖的繪制。 第三章壓水室水力設(shè)計(jì) 壓出室的作用和要求：1、壓出室的作用是將葉輪中流出的液體收集起來，并送往壓力管路或下一級(jí)葉輪的吸入口。2、將液體送往壓力管路或下一級(jí)葉輪的吸入口前，要消除葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，把葉輪的這部分動(dòng)能盡量轉(zhuǎn)化成壓能。3、將液體送往壓力管路或下一級(jí)葉輪前，要降低液流的速度，以減小壓力管路中的水力損失并且適合下一級(jí)的葉輪吸入口要求。4、液流自葉輪中流出時(shí)，速度是很大的，所以壓出室中的水力損失很大，它約將占整個(gè)水泵水力損失的一半左右，所以壓出室的設(shè)計(jì)應(yīng)特別注意，要求盡量減小壓出室本身的水力損失。在設(shè)計(jì)工況下，液流自葉輪流入壓出室時(shí)要求不產(chǎn)生撞擊

23、損失。螺旋形壓出室又叫渦室，是離心泵中用的最廣泛的壓出室之一，本設(shè)計(jì)使用的也是這種壓出室。 3.1 確定渦室的主要技術(shù)參數(shù) 3.1.1基圓直徑應(yīng)稍大于葉輪外徑，使隔舌和葉輪間有一適當(dāng)?shù)拈g隙。該間隙過小，容易因液流阻塞而引起噪聲和振動(dòng)，還可能在隔舌出發(fā)生汽蝕。間隙增大，能減小葉輪外周流動(dòng)的不均勻性，降低振動(dòng)和噪聲，并使效率稍有提高。但間隙過大除了增加徑向尺寸外，因間隙處存在旋轉(zhuǎn)的液流環(huán)，消耗一定的能量，泵的效率下降，通常取：取 3.1.2渦室的進(jìn)口寬度 通常大于包括前后蓋板的葉輪出口寬度，至少應(yīng)有一定的間隙，以補(bǔ)償轉(zhuǎn)子的串動(dòng)和制造誤差。 3.1.3渦室的隔舌安放角 的大小應(yīng)保證螺旋部分與擴(kuò)散管光

24、滑連接，并盡量減小徑向尺寸。查表9-1， 得 3.1.4隔舌螺旋角 為了符合流動(dòng)規(guī)律，減小液流的撞擊，隔舌螺旋角應(yīng)等于葉輪出口稍后的絕對(duì)液流角：3.2 確定渦室斷面形狀和斷面面積斷面形狀為任意端面用速度系數(shù)法計(jì)算第8斷面的面積式中 渦室斷面的平均速度； 泵的單級(jí)揚(yáng)程；速度系數(shù)，由手冊(cè)圖97查取通過第8斷面的流量和泵流量相差不大，取稍大的渦室面積并無壞處，因而可用泵流量計(jì)算第8斷面的面積，即：其他斷面的面積，按渦室各斷面速度相等確定斷面1234567 45901351802252703150.00040250.0008050.001210.001610.002010.002420.00282 表

25、5 3.3 作出口斷面形狀渦室斷面形狀有矩形、梨形、梯形和圓形等。試驗(yàn)表明：渦室截面形狀對(duì)性能影響不大，可根據(jù)結(jié)構(gòu)和制造方便來選擇。在此次設(shè)計(jì)中采用梯形渦室斷面形狀。 圖93.4 擴(kuò)散管的計(jì)算擴(kuò)散管的作用在于降低速度，轉(zhuǎn)換為壓力能，同時(shí)減小排除管路中的損失。擴(kuò)散管的進(jìn)口可以近似認(rèn)為是渦室的第8斷面，出口是泵的排出口，擴(kuò)散管的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是：(1) 排出口，應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)流速和標(biāo)準(zhǔn)直徑；(2) 擴(kuò)散管高度，在保證擴(kuò)散角和安裝要求的條件下，應(yīng)盡量取小值，以減小泵的尺寸；(3) 擴(kuò)散角，常用范圍為。圖10作螺旋形壓出室各截面和擴(kuò)散段截面后，就求得各截面頂點(diǎn)到軸心線的距離，各截面的也為已知，于是就可以將各

26、頂點(diǎn)布置在平面圖上，而后用光滑曲線連接之，或用幾個(gè)圓弧連接之，就得到螺旋形壓出室的平面圖。見下圖： 圖11第四章 標(biāo)準(zhǔn)件的選用4.1連接與緊固4.1.1葉輪聯(lián)結(jié)鍵：根據(jù)國標(biāo)（gb/t1096 - 2003）采用單圓頭平鍵根據(jù)d=30mm查得b*h=10*6mm，取l=30mm (其中葉輪處工作長(zhǎng)度為30mm)4.1.2聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)鍵：根據(jù)國標(biāo)（gb/t5014 - 2003）選用lx3聯(lián)軸器zc32x60/zc32x60 gb/t 5014彈性柱銷式聯(lián)軸器。根據(jù)d=60mm,查表得，取l=96mm4.2法蘭的選用及其尺寸 4.2.1進(jìn)口處法蘭 公稱直徑=125mm 具體尺寸：=270mm，=22

27、5mm，=26mm 4.2.2出口處法蘭 公稱直徑， 具體尺寸：=220mm，=180mm，=18mm4.3電動(dòng)機(jī)的選用4.3.1根據(jù)功率大小，采用的是三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為y280m2。其具體尺寸見cad圖紙。4.4聯(lián)軸器的選用4.4.1根據(jù)電動(dòng)機(jī)軸徑大小，選取的聯(lián)軸器為泵用三抓卡盤聯(lián)軸器b1104-66-40。第五章 強(qiáng)度計(jì)算5.1軸的強(qiáng)度校核5.1.1葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度5.1.2單級(jí)葉輪的勢(shì)揚(yáng)程 5.1.3軸向力的計(jì)算 1.一般由下列各力組成：（1）葉輪前、后蓋板不對(duì)稱產(chǎn)生的軸向力，此力指向吸入口方向，用 表示；（2）動(dòng)反力，此力指想向葉輪后面，用表示；（3）軸臺(tái)、軸端等結(jié)構(gòu)因素引起的軸向

28、力，其方向視具體情況而定，用 表示；（4）轉(zhuǎn)子重量引起的軸向力，與轉(zhuǎn)子的布置方式有關(guān)，用表示；（5）影響軸向力的其他因素。其中：（1）軸向力（2）動(dòng)反力：液體通常由軸向進(jìn)入葉輪，沿徑向或者斜向流出，液流通過葉輪其方向之所以變化，是因?yàn)橐后w受到葉輪作用力的結(jié)果，反之，液體給葉輪一個(gè)大小相等方向相反的作用力，該力即為動(dòng)反力：， qt為理論揚(yáng)程 （3）軸向力a3=0n總軸向力為a=a1-a2=6717n 2.軸向力的平衡方法（1） 推力軸承。對(duì)于軸向力不大的小型泵，采用推力軸承承受軸向力，是簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的方法。即使采用了其他平衡裝置，考慮到總有一定的殘余軸向力，有時(shí)也裝設(shè)推力軸承。（2） 平衡孔或平衡管

29、。在葉輪后蓋板服設(shè)口環(huán)，口環(huán)所在直徑一般與前蓋板口環(huán)所在直徑相等，同時(shí)在后蓋板下部開設(shè)平衡孔。由于流體流經(jīng)口環(huán)間隙的阻力損失，使口環(huán)下部液體壓力下降，從而減小作用在后蓋板上的軸向力。口環(huán)和平衡孔是相輔相成的，缺一不可。采用這種方式的缺點(diǎn)是會(huì)使容積損失增加，經(jīng)平衡孔的泄露流與進(jìn)入葉輪的主液流相沖擊，破壞正常流動(dòng)狀態(tài)，會(huì)使泵的抗汽蝕性能下降，如果在泵體上開孔，通過管線與吸入管聯(lián)通，可以改善這種狀況，但會(huì)使結(jié)構(gòu)復(fù)雜。除此之外，平衡軸向力還有采用雙吸葉輪，對(duì)稱布置葉輪，背葉片，平衡鼓，平衡盤等措施。5.1.4徑向力的計(jì)算 葉輪，聯(lián)軸器等傳動(dòng)部件殘余不平衡質(zhì)量引起的離心力（力的方向是變化的），可用下式計(jì)

30、算 ： 故最大徑向力為2252n5.1.5軸的強(qiáng)度校核 總軸向力 f=6717n 危險(xiǎn)截面在葉輪連接處有鍵槽的軸截面。（1）彎曲應(yīng)力 彎矩m= （2）拉應(yīng)力 （3）切應(yīng)力 按第四強(qiáng)度理論，折算應(yīng)力 查表得45號(hào)鋼的屈服極限為834mpa,碳鋼間隙許用安全系數(shù)為n=8 則軸滿足強(qiáng)度要求。5.2鍵的強(qiáng)度計(jì)算5.2.1葉輪與軸之間的鍵 選用半圓頭普通平鍵 ,d=48mm (1)工作面的擠壓應(yīng)力 (2)剪切應(yīng)力 此鍵符合強(qiáng)度要求 。 5.2.2 聯(lián)軸器與軸之間的鍵 選用圓頭普通平鍵 由軸徑查表確定鍵的尺寸 ,d=60mm （1） 工作面的擠壓應(yīng)力 （2） 剪切應(yīng)力 此鍵符合強(qiáng)度要求。5.3葉輪強(qiáng)度計(jì)算

31、 5.3.1蓋板強(qiáng)度校核 葉輪外徑 蓋板的壓力主要由離心力造成的，半徑越小的地方，應(yīng)力越大，校核要求鋼 ，鑄鐵<=kpa取， 即10mm按等強(qiáng)度設(shè)計(jì)蓋板則符合要求 5.3.2葉片厚度計(jì)算根據(jù)葉片工作面和背面的壓力差，可近似得出下面的計(jì)算葉片厚度的公式： 查表得：a=3.2（鋼） h=95m z=7代入上式： 實(shí)際s=3.2mm故符合要求。5.4泵體強(qiáng)度計(jì)算5.4.1殼體壁厚 因蝸殼幾何形狀復(fù)雜，且受力不均，故難以精確計(jì)算 用下式來估算：（cm）其中：當(dāng)量壁厚故：取s=9.8毫米滿足條件其中鋼（1980714710）kpa5.5軸承的強(qiáng)度校核由軸徑d=65mm查表可知，應(yīng)選用角接觸球軸承7213ac兩個(gè)，其d=65mm.d=120mm,b=23mm.。軸向力：，由相對(duì)軸向載荷插值 得：取x=0.44 y=1.02該水泵有輕微沖擊，取fp=1.0p=fp(xfr+yfa)=2439.7n其中ft取1，故該軸承壽命為,132310h