作原理是利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)在吸入口處產(chǎn)生低壓區(qū)，先進(jìn)的科學(xué)計(jì)算方法。根據(jù)國內(nèi)外泵技術(shù)發(fā)算出離心泵的揚(yáng)程，確定采用三級(jí)單吸立式的結(jié)構(gòu)本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，采用了方格網(wǎng)保角變換法，較為精械設(shè)計(jì)計(jì)算首先確定離心泵零部件材料，其次根據(jù)所選材計(jì)計(jì)算，強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算包括泵軸、葉輪、泵殼、鍵、平Centrifugalpumpisondomaininnationaleconomy,Itsworkprincipleisthatuseimpellerhigh-speedrotatiintopressureenergy.Thisdesignusethetheoryofcentrifugalpump,centrifugalpumpstructureandworkprinciple,andthisdesignuseoscientificcalculationmethod.Accorandabroad,Atthesametimecombicalculatethecentrifugalpump'shestructureofthecentrifugalpump.ThemaincontentofthedesignprocessofthecentrifugalpumpincludetechnologycalculationandstrengthcalculationThecentrifugalpumptechnologthepump,theimpeller,guidevanes,shaft,vorteetc.Thisdesignfocusonthebladesdrawing.Itsusmethod,moreprecisedrawouttheshapeotoidentifymaterialofthecenThepumphaveahighrotationalspeed,smallvolume,lightweight,hiefficiency,simplestructure,stableperformance,easyoperationandmaintenanothercharacteristics.ItshaveabroaddevKeywords:centrifugalpum 1 1 1 21.4離心泵結(jié)構(gòu)型式的選擇 2 3 42.1泵的分類 42.2離心泵的選用 4 53.1泵的吸入口直徑及排出口直徑的確定 53.2離心泵揚(yáng)程的確定 63.2.1吸入管路中的能量損失 73.2.2壓出管管路中的能量損失 83.3離心泵結(jié)構(gòu)型式的選擇 83.3.1確定離心泵汽蝕余量 83.3.2確定吸上真空度 93.3.3確定離心泵安裝高度 9 93.3.5確定電機(jī)轉(zhuǎn)速 93.3.6確定比轉(zhuǎn)數(shù) 3.4離心泵效率確定 3.4.1水力效率 3.4.3圓盤損失效率 3.4.4機(jī)械效率 3.4.5泵的總效率 3.5軸徑的初步計(jì)算 3.5.1確定原動(dòng)機(jī)功率 3.5.2確定離心泵軸徑 4.1速度系數(shù)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)葉輪尺寸 圖4-1離心泵葉輪 4.1.1確定葉輪入口直徑 4.1.2確定葉片入口邊直徑 4.1.3確定葉輪外徑 4.1.4確定葉輪入口寬度 4.1.5確定葉輪出口寬度 4.1.6確定葉片入口處絕對速度 4.1.8確定葉輪出口絕對速度與圓周速度的夾角 4.1.9確定葉片出口處絕對速度 4.1.10確定葉片數(shù) 4.1.11確定葉片入口軸面速度 4.1.12確定葉片入口安放角 4.1.13確定葉片出口安放角 4.1.14確定葉片厚度 4.1.15校核葉片排擠系數(shù) 4.1.16葉片包角的確定 4.2精算葉輪尺寸 4.2.1理論揚(yáng)程 4.2.2經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 4.2.5出口軸面速度 4.2.6葉輪出口寬度 4.3確定葉輪出口速度與圓周速度夾角 4.4葉片繪型 5.1壓出室設(shè)計(jì) 5.1.1徑向?qū)~設(shè)計(jì) 5.3吸入室設(shè)計(jì) 6.1葉輪徑向力及其平衡 6.1.1作用在葉輪上的徑向力 6.1.2平衡葉輪上的徑向力 6.2葉輪軸向力及其平衡 6.2.1平衡葉輪上的軸向力 6.2.2平衡葉輪上的軸向力 7.1葉輪強(qiáng)度計(jì)算 7.2葉片厚度計(jì)算 7.3輪轂強(qiáng)度計(jì)算 37.4泵體強(qiáng)度計(jì)算 7.4.1渦室壁厚計(jì)算 7.4.2蝸室強(qiáng)度校核 7.5泵體密封面連接螺栓計(jì)算 7.6泵軸的校核 7.6.1計(jì)算作用在軸上的載荷 7.6.2作彎矩圖、扭矩圖和軸力圖并計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力 7.7法蘭強(qiáng)度計(jì)算 7.7.1法蘭選用 427.8鍵強(qiáng)度校核 7.8.1鍵選用 447.8.2鍵強(qiáng)度校核 447.9泵軸臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算 7.10軸承強(qiáng)度校核 第8章離心泵主要通用零部件的選擇 498.1正確選用離心泵主要通用零部件的重 8.2.1軸封的選擇 498.2.2填料函密封安裝的技術(shù)要求 8.3.1軸承的選擇 8.3.2滾動(dòng)軸承的潤滑及軸承結(jié)構(gòu) 518.3.3離心泵軸承的潤滑方式 8.3.4滾動(dòng)軸承安裝時(shí)應(yīng)注意的問題 8.6軸承密封選擇 第9章離心泵主要零部件的技術(shù)要求 9.1離心泵過流部件允許的鑄造偏差 9.2離心泵泵軸的技術(shù)要求 9.3離心泵泵體的技術(shù)要求 9.4離心泵常用公差配合及表面光潔度選擇 9.5多級(jí)泵轉(zhuǎn)子小裝技術(shù)要求 9.6葉輪技術(shù)要求 9.7懸臂泵托架部件小裝技術(shù)要求 9.8多級(jí)泵總裝配圖技術(shù)要求 附錄1英文資料 6 1第1章緒論離心泵是各種水力機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種，是和我們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)活動(dòng)聯(lián)系最緊密的一種機(jī)械。離心泵在給水排水及農(nóng)業(yè)工程、固體顆粒液體輸送工程、石油及化學(xué)工業(yè)、航空航天及航海工程、能源工程和車輛工程等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門都有廣泛的應(yīng)用。離心泵的種類很多，按泵軸的工作位置可分為橫軸泵和立軸泵；按壓出室的形式可分為蝸殼室泵和導(dǎo)葉室泵；按吸入方式可分為單吸泵和雙吸泵；或按葉輪的個(gè)數(shù)分為單級(jí)泵和多級(jí)泵。每一臺(tái)泵都可在上述各種分類中找到自己隸屬的結(jié)構(gòu)類型。泵的分類雖多，但每一種泵都有銘牌型號(hào)，泵型號(hào)表示泵的結(jié)構(gòu)類型、尺寸大小和性能。1.2離心泵發(fā)展現(xiàn)狀泵是人類應(yīng)用比較早的機(jī)器之一。在我國歷史上，為了農(nóng)業(yè)灌溉，早就發(fā)明和創(chuàng)造了許多簡單的提水工具。在三千七百年前，我國還處在奴隸社會(huì)的商朝時(shí)期，就創(chuàng)造了汲水的桔棵。東漢的畢嵐和三國的馬鈞創(chuàng)造和改良了車水的腳踏翻車。這種水車在我國南方農(nóng)村至今還在使用。到元朝又改進(jìn)使用了水力水車和以畜力拖動(dòng)的水車。明朝末年，又有了風(fēng)力帶動(dòng)的水車。到十九世紀(jì)，國外已有了比較完整的泵的型式和品種，得到了廣泛的應(yīng)用。但是，在我國解放前，泵制造工業(yè)和其它機(jī)械工業(yè)一樣，也是極端落后的。我國根本沒有一個(gè)像樣的水泵廠，有的工廠也只能修配。農(nóng)業(yè)用的水泵少得可憐，工業(yè)用泵則更是要依賴進(jìn)口。解放后，在黨的領(lǐng)導(dǎo)下，我國泵制造工業(yè)，從無到有，從小到大，獲得了迅速的發(fā)展?，F(xiàn)在，我國已有許多泵類產(chǎn)品專業(yè)制造廠和兼業(yè)廠。對于一般用泵，幾乎全國各地均能大且生產(chǎn)?，F(xiàn)已初步形成了我國泵類產(chǎn)品制造工業(yè)比較完整的生產(chǎn)體系。從1952年開始，我國就有計(jì)劃地組織改革采的老產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品性能范圍和發(fā)展新品種。僅僅用了不到十年的時(shí)間，就已從根本上改變了解2放初期泵類產(chǎn)品零亂重復(fù)、結(jié)構(gòu)陳舊和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)落種都獲得了大幅度的增長。對于常用的產(chǎn)品，已先后制系列，大大地提高了我國泵類產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的水平?，F(xiàn)在，我有些產(chǎn)品已達(dá)到和接近世界先進(jìn)水平。從產(chǎn)品大類來看，現(xiàn)基本已能滿足化工、品種和成套性等方面的要求越來越高。泵類產(chǎn)品制造行業(yè)將為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供更多的重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、效率高、使用方便、壽命長、質(zhì)量高、成現(xiàn)階段，對泵的設(shè)計(jì)還處在經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，有十年代的資料，有些已經(jīng)和現(xiàn)在實(shí)際情況有所不符，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)泵的應(yīng)用范圍正在迅速擴(kuò)大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，泵耗電量占全國總用能量的20%,耗油量占全國總用油量的5%?？梢?，提高和改善泵類產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)，對節(jié)約能源，1.3離心泵的工作原理離心泵的主要構(gòu)件為葉輪和蝸殼(泵殼)。成低壓區(qū)，液體被吸入葉輪。液體進(jìn)入葉輪后一方面隨葉輪旋轉(zhuǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿葉輪葉片流動(dòng)并在葉輪離心力的作用下作徑向運(yùn)動(dòng)流向葉輪出口處。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)將能量傳遞給進(jìn)入葉輪的液體，使液體產(chǎn)生速度能和壓力能。當(dāng)液體流出葉1.4離心泵結(jié)構(gòu)型式的選擇本次設(shè)計(jì)的離心泵的進(jìn)口直徑為φ89×4mm,出口直徑為φ60×3.5mm,經(jīng)計(jì)算離心泵的揚(yáng)程為247m。由于設(shè)計(jì)流量在5～720m3/h范圍內(nèi)，計(jì)算揚(yáng)程在100～650m范圍內(nèi)，所以決定將該泵設(shè)計(jì)成三級(jí)立式離心泵，該泵供輸送常溫清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于清水的液體，并有其自身的優(yōu)3點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，便于維修、性能穩(wěn)定等。1.5離心泵驅(qū)動(dòng)方式分析離心泵的驅(qū)動(dòng)方式主要有汽動(dòng)和電動(dòng)兩種，本次設(shè)計(jì)采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。從國際上看，以英、法、德、意等為代表的西歐國家，傾向于采用電動(dòng)方式，原因是：他們生產(chǎn)的小汽機(jī)內(nèi)效率幾乎相等于電能傳遞效率和主機(jī)低壓缸內(nèi)效率的乘積，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式的綜合投資要比汽動(dòng)驅(qū)動(dòng)低得多，故得以推廣。而美、日前蘇聯(lián)則認(rèn)為他們生產(chǎn)的小汽機(jī)內(nèi)效率高，并大于電能傳遞效率和主機(jī)低壓缸效率的乘積，故認(rèn)為汽動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式優(yōu)于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。我國由于引進(jìn)美國技術(shù)而多采用小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)方案。實(shí)際上，由于國產(chǎn)小汽機(jī)的內(nèi)效率較主機(jī)低壓缸效率低得多，其經(jīng)濟(jì)性需作進(jìn)一步論證。在條件相同的情況下，如果汽動(dòng)方式的抽汽量所對應(yīng)的相對效率高于不抽汽時(shí)這部分抽汽量在主機(jī)中繼續(xù)做功時(shí)的效率，則表明汽動(dòng)方式經(jīng)濟(jì)性高，反之，則電動(dòng)方式經(jīng)濟(jì)性高。汽動(dòng)方案中給水泵原動(dòng)機(jī)雖是小汽機(jī)，但要求的輔助系統(tǒng)是齊全的，如進(jìn)汽、排汽、潤滑、疏水、汽封等管路，閥門齊全，而且為了啟動(dòng)及低負(fù)荷運(yùn)行，需要另供一路高壓蒸汽，以及啟動(dòng)或檢修后的調(diào)試用汽，故閥門切換復(fù)雜。小汽機(jī)的排汽進(jìn)入主凝汽器，管路比較龐大，需配備大口徑的水封式真空蝶閥。汽泵方案系統(tǒng)復(fù)雜，并需較大的設(shè)備基礎(chǔ)。占用空間多，還要另設(shè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的前置泵。電動(dòng)泵方案只要配6kV電動(dòng)機(jī)開關(guān)柜及相應(yīng)電纜，設(shè)備布置在底層，節(jié)省空間，熱力系統(tǒng)簡單得多。而且汽動(dòng)泵方案也要一套電動(dòng)泵作為備用，同樣要開關(guān)柜和電纜。因而故障率低、可靠性高、維修方便、運(yùn)行靈活、啟動(dòng)快等特點(diǎn)。4第2章離心泵設(shè)計(jì)方案論證2.1泵的分類泵是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其它能源的能量傳遞給泵所輸送的液體，使液體的能量(壓能、位能和動(dòng)能)增加的機(jī)械。它是一種量大面廣的機(jī)械設(shè)備。由于應(yīng)用場合、性能參數(shù)、輸送介質(zhì)和使用要求的根據(jù)泵的工作原理和結(jié)構(gòu)形式，泵可以分為動(dòng)力式而容積式包括往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵等。另外泵也常按氣形高于6Mpa的稱為高壓泵。還有按泵軸的工作位置可分為橫軸泵和立軸泵；按壓出室形式可分為蝸殼式和導(dǎo)葉式泵；按吸入方式可分為單吸輪個(gè)數(shù)可分為單級(jí)泵和多級(jí)泵。每一臺(tái)泵都可在上述各2.2離心泵的選用本次設(shè)計(jì)采用的是分段式單吸多級(jí)懸臂式離心泵，因?yàn)樵摫玫脑O(shè)計(jì)流量在5～720m3/h范圍內(nèi)，計(jì)算揚(yáng)程在100～650m范圍內(nèi)，并且它具有轉(zhuǎn)速而且根據(jù)所需流量和揚(yáng)程的需要，選擇多級(jí)泵可以滿5第3章離心泵設(shè)計(jì)基本參數(shù)的確定123吸入管路中有一個(gè)止逆底閥(搖擺式)、2個(gè)90°彎頭4排出管路中有一個(gè)閘閥(全開)、5個(gè)90°彎頭、2個(gè)截止閥5離心泵的設(shè)計(jì)流量為25～25m3/h6泵吸入口直徑的確定主要取決于吸入管內(nèi)的流速分析有關(guān)規(guī)定，吸入管內(nèi)最大流速一般不超過5m/s,從提高泵氣蝕性能的角度來看，希望泵的吸入口流速慢些，但流速慢了管徑就要取得大些，又不經(jīng)濟(jì)。故應(yīng)合理選用流速。由已知流量Q=25～50m3/h,根據(jù)工程實(shí)際要求，取Q=50m3/h,若滿足要求，那么在規(guī)定流量范圍內(nèi)的任意數(shù)值均滿足要求；當(dāng)流量6確定為50m3/h后，根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表4-1取泵的吸入口流速為參考公式(7-1)[1有泵的進(jìn)口直徑：v,——泵吸入口流速，m/s;取標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管D=φ89×4mm?？紤]到生產(chǎn)當(dāng)中的經(jīng)濟(jì)性，取泵的排出口直徑小于吸入口直徑。參考公式(7-2)[1]有泵的排出口直徑：取標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管Da=φ60×3.5mm。根據(jù)圖3-1所示，在1-1和2-2之間列伯努利方程，并選擇1-1截面為基準(zhǔn)面。7P——水池液面上方壓力，Pa;P?——高位儲(chǔ)槽液面上方壓力，Pa;∑h,——單位質(zhì)量流體的機(jī)械能損失J/Kg;由參考文獻(xiàn)1]查得吸入管路中管件和閥件的局表3-2:當(dāng)量長度l。(m)止逆底閥(搖擺式)22×90°彎頭管口突然縮小一8ua——吸入管管路中液體流速，m/s;5.——吸入管路中總阻力系數(shù)；由參考文獻(xiàn)查得壓出管管路中管件和閥件的局部阻力系數(shù)與當(dāng)量長度：當(dāng)量長度l。(m)閘閥(全開)5×90°彎頭管口突然擴(kuò)大一式中：λ?——壓出管摩擦系數(shù)；l?——壓出管管路長度，m;d,——壓出管直徑，60-2×3.5=53mm;u?——壓出管管路中液體流速，m/s;5.——壓出管路中總阻力系數(shù)；離心泵的必須汽蝕余量NPSHr=3.8m;9離心泵的有效汽蝕余量NPSHa=1.3NPSHr=4.94m;式中：1.3為安全系數(shù)。式中：HMa——最大吸上真空度，m;P,——20℃水的飽和蒸氣壓，Pa;允許吸上真空度[H,]=H?Max-0.3=5.05m實(shí)際安裝高度Hg=[Hg]-(0.5～1.0)=4.5-0.5=4m根據(jù)已知數(shù)據(jù)，流量為25～50m3/h,揚(yáng)程為247m,在性能和轉(zhuǎn)速相同的情況下，分段式多級(jí)離心泵的重量輕于蝸殼式離心泵，并且分段式離心泵加工容易，從結(jié)構(gòu)上看設(shè)計(jì)成懸臂式比雙支撐更加合適，加之吸入口直徑小于200mm,大多設(shè)計(jì)成單吸泵，故本次設(shè)計(jì)確定離心泵為三級(jí)單吸分段式離心泵。根據(jù)相似原理泵的汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)：選擇由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，根據(jù)目前的生產(chǎn)狀況及對泵的要求，選用泵的氣蝕比轉(zhuǎn)速：比轉(zhuǎn)數(shù)：該容積效率只考慮葉輪前密封環(huán)的泄漏η=7m·η·ηy=0.87×0.94×0.85確定泵的轉(zhuǎn)速、比轉(zhuǎn)數(shù)、級(jí)數(shù)和結(jié)構(gòu)形式后，必須求出軸徑和輪轂直徑才能進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。況下的功率，而泵運(yùn)行時(shí)的最大流量所對應(yīng)的功率大于軸功率P,計(jì)參考公式(7-8)[1有：泵軸材料的確定，泵軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中除了受扭轉(zhuǎn)力矩以外，還承受蝸室產(chǎn)生的徑向力，在選軸的過程中要考慮軸的許用應(yīng)力，如果許用應(yīng)力取得小，軸就粗，葉輪出口直徑相應(yīng)要加大，吸入條件惡化，降低離心泵的效率，反之，許用應(yīng)力取得大，軸就細(xì)，對泵的吸程和效率都有好處，但這是在確保安全的前提下。的許用切應(yīng)力[σ]=50MPa參考公式(7-7)[1計(jì)算最小軸徑按聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)，取最小軸徑d=30mm式中：[σ]——材料的許用應(yīng)力，MPa;進(jìn)行計(jì)算。第4章離心泵葉輪的設(shè)計(jì)在離心泵葉輪的設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以采用相似設(shè)計(jì)法、模型換算發(fā)，也可以采用速度系數(shù)法，本次設(shè)計(jì)采用的是速度系數(shù)法。速度系數(shù)法實(shí)質(zhì)上是一種相似設(shè)計(jì)法，它和模型換算法在實(shí)質(zhì)上是一致的，其差別在于模型換算法是建立在一臺(tái)相似泵的基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)，而速度系數(shù)法是建立在一系列相似泵基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)，也就是速度系數(shù)法是按照相似的原理，利用統(tǒng)計(jì)系數(shù)計(jì)算過流部件的各部分尺寸，葉輪的主要尺寸如圖4-1所示：圖4-1葉輪結(jié)構(gòu)尺寸對于懸臂式離心泵的葉輪，當(dāng)量入口直徑可由水力公式求得式中：K?——進(jìn)口當(dāng)量直徑，一般取3.5-5.5取K?=4.0則進(jìn)口當(dāng)量直徑：參考公式(7-19)[1有：葉輪入口直徑：在葉輪流道入口邊上取圓心，作流道的內(nèi)切圓，內(nèi)切圓圓心到軸心線的距離的兩倍即為葉片入口邊直徑D?,由于葉片入口邊直徑D?一般按比轉(zhuǎn)速ng確定，則按經(jīng)驗(yàn)公式D?=KD,=0.8×60=48mm。葉輪外徑D?和葉片出口角β?等出口幾何參數(shù)，是影響離心泵揚(yáng)程的最重要的因素。由公式(7-19b)↓有：由公式(7-19b)[1]有：4.1.4確定葉輪入口寬度4.1.5確定葉輪出口寬度一般取V?=(0.4～0.83)V?或略大于V?由公式(5-9c2)[1有：u?可按下式計(jì)算u?=K·√2·g·H?=0.96×√2×9.81×82=38Vm=K·√2·g·H?=0.091×√2×9.81×82由于有限葉片數(shù)，液體實(shí)際流出角為α?,由圖可知式中：K——葉輪出口圓周速度系數(shù)，由參考文獻(xiàn)1圖5-4查得；Kv?——葉輪出口軸面速度系數(shù)，由參考文獻(xiàn)!圖5-4查得；φ——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，φ=(0.55～0.68)+0.6sinβ?=0.94,在0.8~0.1之間；V?——相對速度，m/s。由于現(xiàn)在尚無確定葉片數(shù)的準(zhǔn)確方法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于n,小于60可以改善液體流動(dòng)情況，適當(dāng)提高泵的揚(yáng)程，但葉片數(shù)增加后將增加葉片摩擦損失，減少流道過流面積，所以過多的增加葉片數(shù)不但要降低效率，并使葉輪的氣蝕性能惡化，還能導(dǎo)致性能曲線出現(xiàn)駝峰。葉片數(shù)的確定也可以按下式計(jì)算：在設(shè)計(jì)離心泵時(shí)選取排擠系數(shù)ε?進(jìn)行計(jì)算，待葉片厚度和入口安放角確定后，再校核ε?值。在估算時(shí)，一般取ε?=1.1～1.3對于比轉(zhuǎn)速的離心泵，ε?取為1.3參考公式(5-15)1得：葉輪入口處的葉片安放角比相對速度液流增大了一個(gè)角度，這個(gè)角度叫做沖角，用△β表示，故β?=β?+△β,一般沖角取3°~15°,葉片安放角為10°~40°之間，β是液體進(jìn)入葉輪相對速度的液流角，可以參看圖4-2和圖4-3所示：在確定這個(gè)沖叫時(shí)，采用正沖角，原因如下：1.取正沖角后，葉片入口處排擠系數(shù)減小了，即增大了葉片入口面積，改善了液體流動(dòng)情況，可以略微提高泵的汽蝕性能。2.在正沖角范圍內(nèi)，沖角變化對泵抗汽蝕性能影響不大，加大沖角可以減緩泵在大流量工況工作時(shí)抗汽蝕性能的急劇惡化，如果取負(fù)沖角，則泵的抗汽蝕性能要明顯的惡化。由速度三角形，如下圖所示得：故β?=27°,取△β=10°,則葉片出口安放角β?一般在16°~40°,通常選用20°~30°,對于低比轉(zhuǎn)數(shù)的離心泵β?可以取得大些，由于葉輪流道形狀對泵的揚(yáng)程影響較大，取β?的時(shí)候應(yīng)該仔細(xì)，本設(shè)計(jì)取β?=35°。對于較小的離心泵，要考慮到鑄造的可能性，對于鑄鐵材料的葉片，葉片最小厚度為3-4mm,選取葉片厚度為4mm。數(shù)。它等于流道入口不考慮葉片厚度的過流面積與考慮葉片厚度過流面積之比值。參考公式(5-20)1得：計(jì)算值與原來選取的ε?相近，故計(jì)算Vm的與β?合理。φ就是葉片入口邊與圓心的連線的夾角，包角越大，葉片間流道越長，則葉片單位長度負(fù)荷越小，流道擴(kuò)散程度越小，有利于葉片與液流的能量交換。如果葉片包角太大，則葉片與液體的摩擦損失增加，鑄造工藝性差，所以包角的選取很重要。目前對于n=60～220的離心泵，一般取φ=75°-150°,故暫時(shí)取包角確定后，在繪型時(shí)還要根據(jù)具體情況作適當(dāng)?shù)男薷摹Ｔ?.8～0.1之間H=(1+P)H,=(1+0.23)×2D?可以通過葉輪出口圓周速度u?求得葉輪出口圓周速度u?確定后，可參考公式(5-22)[1精算葉輪外徑：精算與初算基本相等，故不做改動(dòng)。b?可以通過葉輪出口軸面速度Vm確定葉輪出口軸面速度故Vm確定后，可由公式(5-24)1精算葉片出口與初算基本相等。參考圖(5-8)[1]可知：參考公式(2-9)[1有：其中φ=0.94代入公式(5-27)[1得：通過比較分析，確定α?為初算值6.3°。4.4葉片繪型所謂葉片繪型就是畫葉片。為此，應(yīng)當(dāng)在幾個(gè)流面上畫出葉片(葉片骨線),然后按一定的規(guī)律把這些葉片串起來，就是無厚度葉片。列表計(jì)算厚度，量角度的誤差很大，而且麻煩。為了避免這一缺點(diǎn)，可以按給定的流面厚度s,沿方格網(wǎng)展開圖流線直接加厚。s為垂直流線方向的流面厚度，再豎直方向量得sm,就是軸面厚度，可將其直接加在軸面投影圖相應(yīng)點(diǎn)上(沿軸面流線方向加)。用一組等距的軸截面去截葉片，每一個(gè)截面和葉片有兩條交線(工作面和背面),把各截面和葉片工作面與背面得交線分別畫在平模截線是制作葉片的依據(jù)。它應(yīng)為光滑曲線。具體可見圖4-4和4-5所示：葉輪的繪型如下圖所示：葉片型線如圖所示：至此，葉輪繪形時(shí)所需的尺寸、角度等參考參數(shù)基本計(jì)算完畢。5.1壓出室設(shè)計(jì)壓出室的作用是以最小的損失將從葉輪中流出的高速液體收集起來，引向次級(jí)葉輪或引向出口，同時(shí)還將液體的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?。就對離心泵的性能影響來講，葉輪的作用要比壓出室大。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的葉輪，而無合適的壓出室與它配合，則再好的葉輪也不能發(fā)揮其作用。壓出室不僅對離心泵性能有明顯影響，而且，如果壓出室與葉輪配合不良，可使離心泵產(chǎn)生振動(dòng)而無法正常工作。常見的壓出室結(jié)構(gòu)型式很多，有環(huán)形壓出室、螺旋形壓出室，我國絕大部分單級(jí)離心泵采用螺旋形壓出室，絕大大部分多級(jí)離心泵采用徑向?qū)~，本次設(shè)計(jì)為多級(jí)離心泵，鼓采用徑向?qū)~式壓出室，這種結(jié)構(gòu)的離心泵維修比較方便。徑向?qū)~式壓出室主要優(yōu)點(diǎn)是：制造比較方便，泵性能曲線高效區(qū)域比較廣，節(jié)省金屬材料。導(dǎo)葉與渦室的作用相同，在設(shè)計(jì)導(dǎo)葉時(shí)，通常也認(rèn)為液體是從葉輪中均勻流出，導(dǎo)葉BH段只起收集液體的作用，見圖5-1所示，液體在此部分作等速運(yùn)動(dòng)，在擴(kuò)散段(HC以后),才能將液體的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能，因此，可以把導(dǎo)葉看成在葉輪周圍安放幾個(gè)渦室，導(dǎo)葉的作用除以最小損失，把由葉輪流出的高速液體收集起來，并把液體的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗埽€要通過反導(dǎo)葉以最小損失把液體均勻的引向次級(jí)葉輪。圖5-1徑向?qū)~徑向?qū)~的計(jì)算步驟1.基圓直徑的計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取D?=D?+(1～3)D?=220+2基圓如果取得太大，會(huì)降低離心泵的效率。2.導(dǎo)葉入口寬度在確定b?時(shí)，不但要考慮到應(yīng)有的間隙和制造誤差，而且要考慮到運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)子可能的軸向串動(dòng)。導(dǎo)葉入口寬度可按下式計(jì)算：3.導(dǎo)葉入口角α?導(dǎo)葉入口角α?就是導(dǎo)葉入口處的切線與基圓D?切線間的夾角，如下圖所示，為了使液體無沖擊地進(jìn)入導(dǎo)葉，一般取入口角α?等于葉輪出口絕對速度液流角α?。4.導(dǎo)葉喉部面積和形狀導(dǎo)葉喉部就是導(dǎo)葉擴(kuò)散段的入口，為了確定導(dǎo)葉喉部面積先應(yīng)確定導(dǎo)葉喉部速度V?,可按下式計(jì)算：式中：K,一導(dǎo)葉喉部速度系數(shù)，按參考文獻(xiàn)1圖6-2選取，K,=0.53;導(dǎo)葉喉部面積確定以后，可按下式計(jì)算導(dǎo)葉喉部尺寸：Z——導(dǎo)葉葉片數(shù)，Z一般取4～7片，本設(shè)計(jì)取7片。在導(dǎo)葉設(shè)計(jì)中導(dǎo)葉喉部尺寸和形狀很重要，對泵的性能有明顯影響，對同一個(gè)導(dǎo)葉，如果導(dǎo)葉喉部面積過小，則泵的揚(yáng)程和效率明顯下降，最高效率點(diǎn)向小流量方向移動(dòng)；如果導(dǎo)葉喉部面積過大，則泵的性能曲線比較平坦，效率有所下降，最高效率點(diǎn)向大流量方向移動(dòng)。5.確定導(dǎo)葉入口厚度導(dǎo)葉入口厚度s,如下圖所示，由鑄造工藝和材料的強(qiáng)度確定，對鑄鐵的導(dǎo)葉一般取s=3～5mm,對于鑄鋼的導(dǎo)葉一般取s=4～7mm,由6.導(dǎo)葉擴(kuò)散角一般擴(kuò)散段的擴(kuò)散角為θ=7°~14°,擴(kuò)散角取得太大容易產(chǎn)生旋渦，增加損失；擴(kuò)散角取得太小，則增大泵的徑向尺寸。擴(kuò)散段一般去直壁擴(kuò)散，有時(shí)為了減少泵的外型尺寸，也可以略7.導(dǎo)葉擴(kuò)散段長度導(dǎo)葉擴(kuò)散段長度可按下式計(jì)算：計(jì)算結(jié)果取整1=30mm。液體離開導(dǎo)葉擴(kuò)散段時(shí)的速度，一般為葉輪出口速度的15%~30%,導(dǎo)葉外徑D?可以按下式計(jì)算：8.反導(dǎo)葉入口角液體離開導(dǎo)葉擴(kuò)散段以后，經(jīng)意環(huán)形空間進(jìn)入反導(dǎo)葉，反導(dǎo)葉的入口角，一般等于液體離開擴(kuò)散段時(shí)的出口角增大5°左右的沖角。本設(shè)計(jì)確定α?=擴(kuò)散段出口角10°9.反導(dǎo)葉葉片數(shù)一般取反導(dǎo)葉葉片數(shù)與導(dǎo)葉葉片數(shù)相等，故反導(dǎo)葉的葉片數(shù)取為10.反導(dǎo)葉出口角反導(dǎo)葉出口角一般取90°,有時(shí)為了得到完全下降的性能曲線而將反導(dǎo)葉出口角取為60°~90°,以使液體進(jìn)入下級(jí)葉輪時(shí)有一個(gè)不大的預(yù)旋，考慮到這一點(diǎn)，取反導(dǎo)葉出口角α?=85°。5.2導(dǎo)葉的繪圖步驟有了以上尺寸，就可以繪制圖紙了，在繪型時(shí)，既要考慮計(jì)算時(shí)所選定的尺寸，又要考慮到結(jié)構(gòu)安排的可能性，在繪型過程中可能由于結(jié)構(gòu)的需要，對計(jì)算尺寸作必要的修改。具體步驟如下：1.在平面上畫出坐標(biāo)軸，并做基圓D?;2.按所選的導(dǎo)葉葉片數(shù)Z等分基圓D?,得A、B、C……點(diǎn)；3.以點(diǎn)C為例，其它各點(diǎn)做導(dǎo)葉葉片的步驟與此相同，過點(diǎn)C在徑向直線截取導(dǎo)葉入口厚度s,的點(diǎn)N,如圖所示；4.過點(diǎn)N做直線NP,使之與徑向線的夾角為α?,以直線NP上的某一點(diǎn)為圓心，以1/2a?為半徑做圓，使圓通過N點(diǎn)，并交NP于點(diǎn)H,NH就是喉部過流斷面在平面上的寬度a?;5.用一個(gè)或幾個(gè)圓弧鏈接BH點(diǎn)，使圓弧在B點(diǎn)與基圓的夾角為α?,在H點(diǎn)與NH直線相垂直，如圖所示，此圓弧的形狀對離心泵的性能并無太大的影響；6.做導(dǎo)葉擴(kuò)散段，導(dǎo)葉的擴(kuò)散段可以在一個(gè)方向上擴(kuò)散，也可以在兩個(gè)方向上擴(kuò)散，導(dǎo)葉擴(kuò)散段與收集液體部分應(yīng)該圓滑過渡，根據(jù)計(jì)算的擴(kuò)散面積、長度和導(dǎo)葉外徑D?就可以繪制出擴(kuò)散段圖，如圖所示；7.將導(dǎo)葉吐口修圓，并檢查擴(kuò)散段面積變化情況，如圖所示；8.導(dǎo)葉擴(kuò)散段出口液流角α?=85°(一般小于90°);9.液體離開導(dǎo)葉擴(kuò)散段以后轉(zhuǎn)入反導(dǎo)葉，在轉(zhuǎn)向過程中，圖中扇形面積GHT對性能影響比較大，該面積應(yīng)大于導(dǎo)葉擴(kuò)散段出口面積；10.反導(dǎo)葉與導(dǎo)葉可以看成一個(gè)整體來考慮，使液體能流暢的通過，在適當(dāng)?shù)奈恢米龇磳?dǎo)葉入口角α?和出口角α6,并以圓弧連接如圖所11.檢查反導(dǎo)葉面積變化情況，在反導(dǎo)葉內(nèi)液體速度應(yīng)均勻變化，液體離開反導(dǎo)葉時(shí)的速度應(yīng)該略微小于葉輪入口速度，以使液體進(jìn)入葉輪時(shí)有一個(gè)不大的加速度。最后將徑向?qū)~繪制如下圖5-2所示：圖5-2徑向?qū)~5.3吸入室設(shè)計(jì)吸入室的作用是將吸入管管路中的液體以最小的損失均勻的引向葉輪。吸入室中的水力損失要比壓出室中的損失小得多，但是在設(shè)計(jì)離心泵的時(shí)候仍應(yīng)該認(rèn)真對待，因?yàn)槲胧覍σ后w吸入葉輪的流動(dòng)情況影響較大，所以吸入室的集合形狀設(shè)計(jì)的好壞能影響離心泵的汽蝕性吸入室有三種：錐形吸入室、圓環(huán)形吸入室和半螺旋形吸入室。半螺旋形吸入室的優(yōu)點(diǎn)是液體進(jìn)入葉輪時(shí)流動(dòng)情況比較好，速度比較均勻，但液體進(jìn)入葉輪前以有預(yù)旋，多少要降低離心泵的揚(yáng)程，我國的中開式泵都采用半螺旋形吸入室。半螺旋形蝸室的繪型步驟：1.做出坐標(biāo)軸，作葉輪吸入口徑D?。2.在45°方向作舌角。3.由隔舌起間隔22.5°作斷面。4.考慮到結(jié)構(gòu)的要求，結(jié)合葉輪軸面投影圓與蝸室圖，畫出半螺旋形蝸室的斷面形狀，并使第VⅡ斷面的面積等于Fm的計(jì)算值。然后分別做出Fv、F?、……F,的斷面圖，使面積等于計(jì)算值。5.將各斷面頂點(diǎn)移到平面圖上，一圓弧光滑地連接各點(diǎn)，即得螺旋形部分輪廓線。6.參考半螺旋形蝸室平面圖上的位置，確定吸入口中心位置。7.以圓弧和線圓滑地連接吸入管中心線和吸入管輪廓線。8.在吸入管中心線上截取一定的距離，作吸入管斷面線，吸入管斷面面積均勻收縮，并使斷面形狀由圓形均勻的過度到0-VⅡ平面。9.吸入管中心線、輪廓線和端面面積變化經(jīng)幾次反復(fù)后最終得到滿意的結(jié)果。繪制結(jié)果如圖5-3所示。圖5-3螺旋型蝸室第6章徑向力、軸向力及其平衡6.1葉輪徑向力及其平衡在設(shè)計(jì)流量時(shí)，蝸室內(nèi)液體流動(dòng)速度和液體流出葉輪的速度基本上一致的，因此從葉輪流出的液體能平順的流入蝸室，所以葉輪周圍液體的流動(dòng)速度和壓力分布是均勻的，此時(shí)沒有徑向力，在小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，蝸室內(nèi)液體速度一定減慢。但是，從葉輪出口速度三角形中看出，在小于設(shè)計(jì)流量時(shí)液體流出葉輪的速度不是減小，反而增加，方向也發(fā)生了變化。一方面蝸室里液體流動(dòng)速度減慢，另一方面葉輪出口處流動(dòng)速度增加，兩方面發(fā)生了矛盾，從葉輪里流出的液體再不能平順地與蝸室內(nèi)液體匯合，而是撞擊在蝸室內(nèi)的液體上，撞擊的結(jié)果，使流出葉輪液體的流動(dòng)速度下降到蝸室里的流動(dòng)速度，同時(shí)，吧一部分動(dòng)能通過撞擊傳遞給蝸室內(nèi)的液體，使蝸室內(nèi)的液體壓力升高，液體從泵舌流到蝸室后端的過程中，不斷受到?jīng)_擊，壓力也不斷增加，致使蝸室內(nèi)壓力分布不均勻。在計(jì)算軸和軸承時(shí)，必須考慮作用在軸上的徑向力，因?yàn)楸貌粫?huì)總在設(shè)計(jì)流量下工作，在啟動(dòng)和停車時(shí)甚至要在零流量下工作。離心泵的徑向力可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：=9.81×0.18×247×0.22×0如果徑向力過大，會(huì)使軸產(chǎn)生較大的撓度，甚至使密封環(huán)、軸套等發(fā)生研磨而損壞，同時(shí)對于旋轉(zhuǎn)的軸來說，徑向力是個(gè)變載荷，會(huì)使軸因疲勞而破壞，因此，消除或減弱徑向力是十分必要的。在本次設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)的是多級(jí)離心泵，故取兩個(gè)相鄰的渦室選裝180°布置的方法，可以減弱徑向力對軸的作用。6.2葉輪軸向力及其平衡本設(shè)計(jì)是單吸多級(jí)離心泵，由于作用在葉輪兩側(cè)的壓力不相等，軸向力無法自動(dòng)平衡，如下圖所示，葉輪吐出壓力為P?,一般認(rèn)為在葉輪和泵體之間的液體受葉輪旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響以n/2(n為泵的轉(zhuǎn)速)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以在葉輪和泵體間的壓力是按拋物線的形狀分布的，圖的右側(cè)是在葉輪后蓋板上壓力分布情況，由圖可見，在密封環(huán)r.以上，葉輪兩側(cè)的壓力是對稱的，沒有軸向力，而在r以下，作用在左側(cè)的是葉輪入口壓力p?,作用在右側(cè)的仍是按拋物線分布的壓力，因此，兩側(cè)壓差abcd乘相應(yīng)的面積就是作用在葉輪上的軸向力，軸向力的大小可按下式進(jìn)行計(jì)算：式中：K—實(shí)驗(yàn)系數(shù)，與比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)，當(dāng)ng=40～200時(shí)，K=0.6～0.H——泵的總揚(yáng)程，m;R,——葉輪輪轂半徑，m。如果泵軸上的軸向力不消除，泵的轉(zhuǎn)動(dòng)部分必然在軸向力的作用下發(fā)生串動(dòng)，轉(zhuǎn)子與泵體發(fā)生研磨，使不能正常工作，因此，軸向力必須克服，克服軸向力可本次設(shè)計(jì)采用了平衡鼓進(jìn)行軸向力的平衡，平衡鼓屬于“專門平衡裝置”的一種，平衡鼓裝在第三級(jí)葉輪之后。平衡鼓兩側(cè)的壓力可按下式計(jì)算：P-P=[H-(1-K)·H]·ym作用在平衡鼓上的平衡力可按下式計(jì)算：F=(0.9～0.95)A=0.95×69724=平衡鼓的泄漏量可按下式計(jì)算：平衡鼓的間隙常取0.2～0.3mm第7章離心泵重要零部件的強(qiáng)度計(jì)算在工作過程中，離心泵零件承受各種外力作用，是零件承受各種外力作用，使零件產(chǎn)生變形和破壞，而零件依靠自身的尺寸和材料性能來反抗變形和破壞。設(shè)計(jì)離心泵時(shí)，應(yīng)使零件具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以提高泵運(yùn)行的可靠性和壽命，這樣就要盡量使零件的尺寸做的大些，材料用的好些，但另一方面，又希望零件小、重量輕、成本低，這是互相矛盾的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)既要合理確定泵零件的尺寸和材料，以便滿足零件的剛度和強(qiáng)度的要求，避免造成浪費(fèi)。葉輪強(qiáng)度計(jì)算可分為計(jì)算葉輪蓋板強(qiáng)度、葉片強(qiáng)度、和輪轂強(qiáng)度三部分，現(xiàn)分別計(jì)算：在計(jì)算葉輪蓋板強(qiáng)度時(shí)，可以把葉輪蓋板強(qiáng)度簡化成一個(gè)圓，計(jì)算分析表明，對旋轉(zhuǎn)圓盤來說圓周方向的應(yīng)力是主要的，葉輪的圓周速度和圓周方向的應(yīng)力σ近似的有以下關(guān)系：由于葉輪的材料初步選為鑄鐵，故：p=0.0073Kg/mm3鑄鐵的許用應(yīng)力[σ]由參考文獻(xiàn)查得[σ]=110MPa可以達(dá)到強(qiáng)度要求。由于本設(shè)計(jì)的圓周速度不是很大，則葉輪蓋板的厚度由結(jié)構(gòu)與工藝上的要求決定，本設(shè)計(jì)中葉輪蓋板的厚度由參考文獻(xiàn)1]表8-2選取為了擴(kuò)大葉輪流道有效過流面積，希望葉片越薄越好，但如果葉片選擇的太薄，在鑄造工藝上有一定的困難，而且從強(qiáng)度方面考慮，葉片也需要有一定的厚度。葉片也不能選的太厚，因?yàn)楸玫娜~片厚度太大，泵的效率會(huì)降低，惡化泵的汽蝕性能。對于厚度可由公式(8-2)↓求出：系數(shù)由表(8-3)↓選為K=3.0;對于一般離心泵，葉輪和軸為間隙配合，對于懸臂式離心泵，葉輪和軸是配合的，為了使輪轂和軸不松動(dòng)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由離心力產(chǎn)生的變形應(yīng)小于軸和葉輪配合的最小過盈。在葉輪輪轂處由離心力所引起應(yīng)力可以近似地按公式(19-9)1計(jì)算，由此應(yīng)力引起的變形為：參考表(19-10)[1]查得E=128×10?MPa參考公式(19-9)[1]有：代入公式得：故離心力引起的變形小于最小過盈，輪轂強(qiáng)度符合要求。蝸室是離心泵中較大的零件。所以蝸室除了應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性外，還必須有足夠的剛度。目前對于吐出壓力不超過50公斤/厘米2的離心泵，蝸室均以鑄鐵由于蝸室形狀很不規(guī)則，很難準(zhǔn)確地計(jì)算蝸室中的應(yīng)力，現(xiàn)用建立在統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上的方向計(jì)算蝸室厚度。參考公式(8-4)[2]式中S?為蝸室的當(dāng)量壁厚，可由公式(8-5)1計(jì)算：已知式(8-4)[1]中[σ]=110Kg/cm2為了安全，圓整取S=12mm。7.4.2蝸室強(qiáng)度校核用魯吉斯方法進(jìn)行蝸室強(qiáng)度校核，本方法假定初步取泵內(nèi)壓力=490KPa;γ。=0.45m;R。=0.648m;δ=0.13m。軸面應(yīng)力圓周應(yīng)力徑向應(yīng)力D=0.25(選取)對于脆性材料折算應(yīng)力軸向變形=8.3≥4滿足要求。泵體靠連接螺栓的拉緊力來保證其密封，這類螺栓在離心泵工作時(shí)，除了承受泵腔內(nèi)液體靜壓力作用在泵體上的拉力P外，還有使泵體密封面壓緊，保證密封面壓力的P,此力與接縫墊片性質(zhì)有關(guān)，可以寫成：式中：P——接縫處密封壓力，Pa;p——被密封介質(zhì)壓力，Pa;與墊片性質(zhì)有關(guān)系，由參考文獻(xiàn)查得確定P后可以計(jì)算出密封力P選取墊片，墊片的實(shí)際寬度B>10mm,則b?=3.16√B=12.24mm式中：d?——密封面中徑，m;b?——墊片的有效寬度，m;B——墊片的有效寬度，m,取B=15mm。螺栓預(yù)緊力P和總作用力PX——基本載荷系數(shù)，對于非金屬墊片x=0.3～0.4。對于連接螺栓，在擰緊時(shí)必須十分小心，螺栓的恰當(dāng)程度應(yīng)該恰當(dāng)和均勻。螺栓在工作面上的強(qiáng)度計(jì)算完全系數(shù)故該螺栓滿足設(shè)計(jì)要求。式中：σ?——螺栓所受的拉應(yīng)力，Pa;墊片密封面的擠壓強(qiáng)度由參考文獻(xiàn)1查得許用擠壓強(qiáng)度[σ;]=177652KPa,σ;<[σ;],故滿足設(shè)計(jì)要求。7.6泵軸的校核葉輪、軸套等零件是套裝在軸上，并同在泵體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，軸的強(qiáng)度和剛度對泵的壽命和可靠性有很大的影響，所以對軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核是十分必要的。泵軸的自重和套裝在軸上的葉輪、軸套等零件的重量、轉(zhuǎn)子的徑向力、平衡后剩余的不平衡所引起的離心力等使泵軸彎曲，因此泵軸是在彎曲與扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用下工作的，現(xiàn)以彎曲和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用來校核軸的強(qiáng)度.總軸向力A=69724N(假定全部由平衡鼓承受)軸的扭矩Mn=24280N·cm不平衡離心力：第1級(jí)F?=10.98×10??×G.×n2×R=355N,同樣可計(jì)算第2-3級(jí)每級(jí)F。2=F?=256N,轉(zhuǎn)子重量和相應(yīng)的F.加在一起(不考慮水平徑向力),分成幾個(gè)集中載荷作用于軸上。M選1-1、2-2兩個(gè)斷面，分別計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力Mn=24280N·cmA=69724NM=81993N·cm=988KP式中：M、A、Mn——計(jì)算斷面的彎矩(N·cm)、軸向力(N)和扭W、F、W,——計(jì)算斷面的彎曲斷面系數(shù)(cm3)、斷面面積(cm2)和扭轉(zhuǎn)系數(shù)(cm3);可a——第四強(qiáng)度理論中的折算應(yīng)力，Pa。由于軸材料選用45號(hào)鋼，σg=50MP由查表(19-3)↓得[n]=5因?yàn)?1>5所以不用進(jìn)行疲勞計(jì)算由于吸入管路中的壓力屬于低壓，吸入管管徑為81mm,確定選用圖7-2法蘭圖法蘭和短管的過渡處是危險(xiǎn)截面，故應(yīng)進(jìn)行法蘭強(qiáng)度校核P?=d·π·S?·m·p=v(1.7×102+(1.1×10)2-1.7×10安全系數(shù)故滿足設(shè)計(jì)要求。式中：P?——法蘭的密封力，N;η——螺栓系數(shù)；σa——折算應(yīng)力，N。圖7-3轉(zhuǎn)軸尺寸圖鍵工作面擠壓應(yīng)力由公式F和可以推出以下公式號(hào)鋼的許用擠壓應(yīng)力[σ;]=(147100~196133)KPa,由于σ,<[σ;],故滿足設(shè)計(jì)要求。由于σj?<[σ;],故滿足設(shè)計(jì)要求。由于σ?<[σ;],故滿足設(shè)計(jì)要求。鍵截?cái)嗝婕羟袘?yīng)力利用參考文獻(xiàn)1中公式3-2得由參考文獻(xiàn)1]查得45號(hào)鋼的許用剪切應(yīng)力[τ]=(58940～88260)KPa,由于z?<[t],故滿足設(shè)計(jì)要求。利用參考文獻(xiàn)1中公式3-2得7.9泵軸臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算當(dāng)泵軸的轉(zhuǎn)速逐漸增加并達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，泵就會(huì)猛烈的震動(dòng)起來，轉(zhuǎn)速低于或高于這一轉(zhuǎn)速時(shí)，泵就能平穩(wěn)的工作，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到另一個(gè)較高的數(shù)值時(shí)，泵又會(huì)重新出現(xiàn)震動(dòng)的現(xiàn)象。通常把泵發(fā)生震動(dòng)泵發(fā)生震動(dòng)的臨界轉(zhuǎn)速有好幾個(gè)，這些臨界轉(zhuǎn)速由低到高，依次稱為第一臨界抓速nc1、第二臨界轉(zhuǎn)速nc2等等。泵的工作轉(zhuǎn)速不能與臨界轉(zhuǎn)速相重合、相接近或成倍數(shù)，否則，將放生共振現(xiàn)象而使泵遭到破壞。計(jì)算臨界轉(zhuǎn)速的目的就是為了使泵的工作轉(zhuǎn)速避開臨界轉(zhuǎn)速，以免在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)上震動(dòng)。通常把多級(jí)泵的軸設(shè)計(jì)成柔性軸較為合理，即泵的工作轉(zhuǎn)速大于第一臨界轉(zhuǎn)速。因?yàn)槿绻讯嗉?jí)泵的軸設(shè)計(jì)成剛性軸時(shí)，軸的直徑增大，輪轂直徑dh和葉輪入口直徑也要相應(yīng)增大，這樣會(huì)降低泵的效率和汽蝕性能，一般柔性軸的工作轉(zhuǎn)速必須滿足下列關(guān)系：離心泵的臨界轉(zhuǎn)速通常有以下關(guān)系：計(jì)算轉(zhuǎn)軸臨界轉(zhuǎn)速的方法有很多，下面采用圖解法計(jì)算泵軸的臨界轉(zhuǎn)速。1.根據(jù)負(fù)荷的作用，將軸分為五段，每段的直徑相等，取長度比例尺為M?=4cm,作軸的負(fù)荷圖7-4(a)。2.取力的比例尺M(jìn),=25Kg,取極距H1=10cm,作力的多邊形，如圖7-4(b),再將力多邊形作軸的彎矩圖，如圖7-4(c)。3.將彎矩圖按力作用線分界限，分成n塊，并計(jì)算彎矩圖中的折合面積f為彎矩圖實(shí)際面積。4.以折合面積作為虛力，作虛力作用點(diǎn)。5.取虛力比例尺M(jìn),=10cm,取極距H2=10cm,作虛力多邊形和虛梁彎矩6.取對應(yīng)各力下的虛彎矩值Z1乘以撓度比例尺M(jìn),即得各作用力軸的撓度。7.按參考文獻(xiàn)1表8-7的計(jì)算值帶入公式(8-25),即得第一臨界轉(zhuǎn)速8.由參考文獻(xiàn)1公式(8-20)知1.3n.<n=2950r/min。故泵軸為柔性軸。X圖7-4轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的圖解計(jì)算法7.10軸承強(qiáng)度校核滾動(dòng)軸承是機(jī)械設(shè)備中廣泛使用的機(jī)械零件之一，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有啟動(dòng)靈活、摩擦阻力小、效率高、潤滑簡便及易于互換等優(yōu)點(diǎn)，這也是本設(shè)計(jì)采用滾動(dòng)軸承的原因之一。根據(jù)已選軸承型號(hào)6207,利用參考文獻(xiàn)[31公式(9-10)得：由參考文獻(xiàn)3]查得L??=8000～12000h,L??n>L??,,故軸承適用。式中：P——當(dāng)量動(dòng)載荷，N;fa——沖擊載荷系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn)3(表9-7)查得fa=1.4;X——徑向系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3](表9-6)查得X=1;Y——軸向系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3](表9-6)查得Y=0;A——軸向載荷，N;n——軸承轉(zhuǎn)速，等于軸的轉(zhuǎn)速，r/min;C——基本額定動(dòng)載荷，N。第8章離心泵主要通用零部件的選擇8.1正確選用離心泵主要通用零部件的重要性正確地設(shè)計(jì)過流部件和選用材料是保證離心泵性能和壽命的主要條件。但是，如果離心泵其他零件不能正常工作，就是過流部件設(shè)計(jì)的再好，材料選用的再好，也不能保證泵的性能和壽命。經(jīng)驗(yàn)表明，離心泵在運(yùn)行中所產(chǎn)生的問題大部分是材料選用問題、主要零部件的選擇問題和制造精度精確問題。對離心泵來說，過流部件占的數(shù)量畢竟還是比較少的，而其他零部件還是比較多的。在泵的所有零部件中，軸承潤滑部件和冷卻部件如果選用不當(dāng)，將會(huì)造成嚴(yán)重的人身設(shè)備事故。因此應(yīng)該不斷的提高離心泵零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度。8.2軸封結(jié)構(gòu)的選擇旋轉(zhuǎn)的泵軸和固定的泵體間的密封簡稱軸封。軸封的主要作用是防止高壓液體從泵中漏出和防止空氣進(jìn)入泵內(nèi)。盡管軸封在離心泵中所占的位置并不大，但泵能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)和軸封密切相關(guān)。如果軸封選用不當(dāng)，不但在運(yùn)轉(zhuǎn)中需要經(jīng)常維修、漏損很多被輸送的液體，而且可能由于泄漏出的易燃、易爆和中毒事故，造成嚴(yán)重事故。因此必須合理選用軸封才能保證離心泵安全運(yùn)行。離心泵中常用的軸封結(jié)構(gòu)有：有骨架的橡膠密封、填料密封、機(jī)械密封、和浮動(dòng)環(huán)密封。有骨架的橡膠密封中密封碗尺寸容易超差，功率消耗大。耐熱性和耐腐蝕性能都不好，壽命比較短；填料密封是離心泵中最常用的一種密封方式；機(jī)械密封制造復(fù)雜，價(jià)格昂貴，損壞時(shí)不易更換；浮動(dòng)環(huán)密封不常用，通常對比以上幾種密封方式，確定采用填料密封。其中填料密封是一般離心泵中最常用的密封機(jī)構(gòu)，一般由填料環(huán)、填料、填料壓蓋、長扣雙頭螺栓和螺母組成，靠填料和軸的外表面接觸來實(shí)現(xiàn)密封，每分鐘的泄漏量是60滴左右。軸封的嚴(yán)密性可以用松緊填料壓蓋的方法來調(diào)節(jié)。填料的材料是用石墨浸透過的棉織，該種材料的填料適用于低壓=3×12填料蓋螺栓長度的確定應(yīng)該保證在填料體內(nèi)裝滿填料時(shí)不需8.2.2填料函密封安裝的技術(shù)要求1.切割填料時(shí)，最好將它繞在與軸套外徑相同圓棒上切割，以保證尺寸準(zhǔn)確和切口平行、整齊、無松散的石棉線頭，并成30°角。裝填料時(shí)，填料接頭必須錯(cuò)開，一般交錯(cuò)120°。2.在安裝時(shí)應(yīng)注意使填料對準(zhǔn)水封孔，以免填料堵死水封孔，使水封失去作用。3.在液體溫度超過105℃或吸入壓力大于0.8MP時(shí)，對填料函應(yīng)進(jìn)行冷卻，并采用水冷填料壓蓋。4.為保證填料函的密封性能，對填料函應(yīng)進(jìn)行水封，一般用自來水或從泵吐出口徑引水即可。8.3軸承部件的選擇軸承是支持離心泵轉(zhuǎn)子的部件，承受徑向和軸向載荷。軸承的優(yōu)點(diǎn)是：軸承磨損小，軸或轉(zhuǎn)子不會(huì)因?yàn)檩S承磨損而下沉過多；軸承間隙小，能保證軸的對中性；互換性好，維修方便；摩擦系數(shù)小，泵的啟動(dòng)力矩小；軸承的軸向尺寸小。缺點(diǎn)是負(fù)擔(dān)沖擊的能力較差，在高速時(shí)易有噪聲；安裝要求準(zhǔn)確；滾珠的工作能力隨滾珠分離圈線速度的增加而減小?？偟膩碚f，滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過缺點(diǎn)，所以逐漸在各種機(jī)器中廣泛采用。不承受軸向力或承受部分軸向力。8.3.2滾動(dòng)軸承的潤滑及軸承結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承是否能正常工作與軸承潤滑情況密切相關(guān)。一般來說，被輸送的液體溫度在80℃以下的小型泵，用潤滑油潤滑?？拷~輪部采用外圈無擋邊的單列向心短圓柱磣子軸承，能承受徑向載荷。由參考文獻(xiàn)[1按照GB276-82選取6207,如圖8-2和表8-1所示：表8-1軸承尺寸表名稱數(shù)值內(nèi)徑d外徑D圖8-2深溝球軸承另一端選取兩個(gè)單列向心推力球軸承背靠背安裝，次種安裝可同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，也可承受純軸向負(fù)荷。按國標(biāo)選?。篏B292-38規(guī)定軸承號(hào)為36207,其尺寸結(jié)構(gòu)如表8-2所示：名稱內(nèi)徑d由于本次設(shè)計(jì)為多級(jí)離心泵，根據(jù)參考文獻(xiàn)1圖7-1查得泵軸承的潤滑方式采用潤滑脂潤滑。8.3.4滾動(dòng)軸承安裝時(shí)應(yīng)注意的問題1.與內(nèi)圈一起旋轉(zhuǎn)的軸，一般采用過度配合。安裝前軸承應(yīng)在熱油里加熱到150℃即可不用任何工具就能裝在軸上。2.裝軸承的軸表面最好進(jìn)行淬火處理，以避免拆卸時(shí)將軸擦傷。3.軸承內(nèi)圈應(yīng)靠在軸圈上，并用鎖緊螺母壓緊。若軸肩支持面太小，可增加墊圈，每邊高度5-8mm。4.與外圈配合的軸承體可采用過度配合。5.軸承的壽命在很大程度上取決于潤滑油的質(zhì)量及安全油面的位置。潤滑油一般采用20號(hào)機(jī)油。油位太高會(huì)引起軸承發(fā)熱，一般油室內(nèi)的油面不高于最下部的滾珠中心附近。8.4冷卻系統(tǒng)的選擇離心泵輸送液體的溫度較高時(shí)，為防止液體熱量傳給軸承、電機(jī)和泵座，必須對有關(guān)部位進(jìn)行冷卻。由于本次設(shè)計(jì)的是清水泵，所以沒有必要對其進(jìn)行冷卻。8.5聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器是使泵與原動(dòng)機(jī)軸相互連接并傳遞功率的部件，泵通常是由聯(lián)軸器直接與電機(jī)連接的。隨著工業(yè)的發(fā)展，聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)形式也日益增多，通常使用的聯(lián)軸器均已標(biāo)準(zhǔn)化，需要時(shí)只要根據(jù)工作條件選用即可。為了測量離心泵的安裝精度，可以在幾個(gè)相反位置上測量聯(lián)軸器平面間的間隙，聯(lián)軸器兩平面的最大和最小間隙的允許不得超過0.3mm,兩端中心線上下或左右允差不得超過0.1mm。泵常用的聯(lián)軸器有兩種：爪形彈性聯(lián)軸器及柱銷彈性聯(lián)軸器。爪形彈性聯(lián)軸器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、便于加工制造和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。這種聯(lián)軸器的水泵行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為B1104。已知泵的軸功率P=75Kw,并根據(jù)離心泵最小軸徑d=30mm確定離心泵聯(lián)軸器的型號(hào)為B1104-66-1-30,其結(jié)構(gòu)尺寸如表8-2所示。名稱尺寸(mm)dRC2b關(guān)于電機(jī)聯(lián)軸器的主要根據(jù)電機(jī)的功率，由于電機(jī)的功率是75Kw故選取電機(jī)聯(lián)軸器代號(hào)：B1104-66-22各部分代號(hào)如表8-3:表8-3聯(lián)軸器部件代號(hào)序號(hào)代號(hào)名稱1泵聯(lián)軸器工2電機(jī)聯(lián)軸器13彈性塊橡膠18.6軸承密封選擇軸承的密封主要采用毛氈圈，毛氈圈密封屬于直接損，但是這種密封結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低。毛氈圈的結(jié)構(gòu)尺寸如圖8-3所示：第9章離心泵主要零部件的技術(shù)要求為了保證泵的出廠質(zhì)量，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求，延長泵的使用壽命，必須對泵的主要零部件提出技術(shù)要求。1.離心泵泵體由很多部件組成，這些零部件是由很多止口的同心度和垂直度來保證其相對位置的。因此，只有對止口的同心度和垂直度提出嚴(yán)格要求，才能保證轉(zhuǎn)子在泵體中正常轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，泵體內(nèi)充滿高壓液體，因此，要求泵體有嚴(yán)格的密封性，不準(zhǔn)液體向外滲漏也不許進(jìn)氣，這是對泵體止口的同心度和垂直度提出嚴(yán)格要求的另一個(gè)原因。2.泵體和轉(zhuǎn)子間的密封間隙也是必須保證的。從提高泵容積效率的角度來看，密封間隙越小越好，但是如果密封間隙太小，不但加工困難，而且運(yùn)轉(zhuǎn)中容易發(fā)生摩擦咬死現(xiàn)象，影響運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。如果間隙太大，會(huì)降低泵的性能。因此，要在保證泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，盡可能減小密封間隙。3.離心泵的過流部件大部分是整體鑄造成型的，鑄件的尺寸精度和表面光潔度直接影響泵的性能。同時(shí)，鑄件的尺寸準(zhǔn)確，是機(jī)械加工的重要前提，也是泵安全運(yùn)行的必要條件。技術(shù)要求和所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度有時(shí)是矛盾的。在一般情況下，只要技術(shù)要求制定的合理，首先應(yīng)該想方設(shè)法提高加工工藝水平，而不能遷就敷衍，只有這樣才能不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。9.1離心泵過流部件允許的鑄造偏差離心泵的過流部件絕大部分都是鑄造成型的，過流部件的形狀、尺寸、精度和表面光潔度對離心泵性能和壽命有明顯的影響。因此，必須對鑄件形狀和尺寸偏差提出一定的技術(shù)要求，才能保證泵的性能和提高使用壽命。離心泵的鑄件應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：GB976—82灰鑄件分類及技術(shù)條件；GB976—82碳素鋼鑄件分類及技術(shù)條件；離心泵過流部件形狀和尺寸的允許偏差如表9-1所示。名義尺寸螺旋壓出室導(dǎo)葉喉部葉輪入口邊出口寬度葉片厚度9.2離心泵泵軸的技術(shù)要求泵軸是離心泵轉(zhuǎn)子的主要部件，軸上裝有葉輪、軸套等零件，藉軸承支撐，在泵體中高速回轉(zhuǎn)。軸的加工精度直接影響裝在軸上零件的跳動(dòng)量，影響泵的安全性。本設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)械部頒布的標(biāo)準(zhǔn)JB1039—82執(zhí)行，具體要求如下：1.泵軸不用低于35號(hào)鋼制造。由于材料性能主要取決于材料成分，內(nèi)部組織和晶粒粗細(xì)。在泵軸材料選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼時(shí)，調(diào)質(zhì)處理能改善其機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理就是在淬火后進(jìn)行高溫回火的一種熱處理的方法。優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合計(jì)剛經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后可以提高材料強(qiáng)度和韌性，使材料的性能充分發(fā)揮。常用的泵軸材料經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的布氏硬度如表9-2所示。材料代號(hào)調(diào)質(zhì)后硬度(HB)工作條件無腐蝕的液體中2.檢查軸上零件與軸的配合面對軸頸的跳動(dòng)量的目的是防止誤差積累，到小裝時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)零件跳動(dòng)量過大，會(huì)造成研磨現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，只有保證泵軸本身的精度，才能保證轉(zhuǎn)子小裝后的質(zhì)量。泵軸的徑向跳動(dòng)允許誤差選擇根據(jù)參考文獻(xiàn)[I選取，繪制成表9-3。公稱直徑(mm)形位偏差精度等級(jí)(VII)(mm)3.檢查軸的端面對軸頸的跳動(dòng)量的目的也是為了防止誤差累積，小裝時(shí)跳動(dòng)量過大，影響產(chǎn)品質(zhì)量。測量其它端面以端面上一個(gè)端面為基準(zhǔn)面，而測量其它端面對軸頸的端面跳動(dòng)，其原因是出于測量方法上的需要，有時(shí)是為了更好的反映加工質(zhì)量。泵軸的端面跳動(dòng)允許誤差根據(jù)參考文獻(xiàn)I選取，繪制成表9-4。公稱直徑(mm)形位偏差精度等級(jí)(VI)(mm)4.鍵槽中心線對軸心線的歪斜是指鍵槽的中心線與軸心線成某一角度。歪斜太多，葉輪裝不上去，特別是多級(jí)泵裝配圖更加困難。因此，對歪斜要求比較嚴(yán)格，通常100毫米長的鍵槽歪斜允差0.03毫米。偏移是指鍵槽中心線與軸心線平行移動(dòng)。對裝配影響較小，故允差較大，一般鍵槽偏移允差0.06毫米。5.保留中心孔是為了在檢修時(shí)以此孔為基準(zhǔn)定心。6.對泵軸進(jìn)行超聲波探傷的目的是為了檢查泵軸內(nèi)部是否有缺陷，確保泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。9.3離心泵泵體的技術(shù)要求多級(jí)泵泵體由吸入段、中段及壓出段組成。它承受高壓液體作用，因此，保持一定的強(qiáng)度和密封性。另一方面泵體是一個(gè)較大的零件，為了在加工和運(yùn)轉(zhuǎn)中不變形，還必須有一定的剛度。組成泵體的許多零件之間是用止口定心的，所以對各零件止口的同心度和接觸面的垂直度必須嚴(yán)格要求，這樣才能保證泵體的密封性使轉(zhuǎn)子在泵體中回轉(zhuǎn)時(shí)不發(fā)生研磨現(xiàn)象。影響泵體止口跳動(dòng)量的因素：1.機(jī)床本身的誤差δ機(jī)床本身的誤差必然反映到工件上。一般車床誤差δ?=0.02mm,立車誤差為2.工件的定位誤差δ?定位誤差δ?按基準(zhǔn)空配合公差的70%考慮，即式中△——基準(zhǔn)孔配合面公差，mm。3.工件幾何形狀影響的誤差δ?幾何形狀影響有下列幾種：(1)有偏重的零件δ?=0.01～0.02mm;(2)半圓止口的影響δ3=0.01mm;(3)間斷切削的影響δ=0.01mm。工件幾何形狀影響的誤差δ?為上述三項(xiàng)之和：因此，泵體止口外圓和孔的允許跳動(dòng)量為機(jī)床誤差、定位誤差和幾何形狀影響誤差之和：依上式計(jì)算出的吸入段和壓出段跳動(dòng)量允許誤差為：最大止口直徑<φ360,則跳動(dòng)量允差為0.1mm。中段的徑向跳動(dòng)量允差：泵體水壓試驗(yàn)的壓力按工作壓力選擇，如表9-5所示。泵入口壓力(MPa)試驗(yàn)壓力(MPa)持續(xù)時(shí)間(分)液體25水正確處理精度要求和加工經(jīng)濟(jì)性的矛盾。在滿足使用要求的前提下度等級(jí)。根據(jù)參考文獻(xiàn)12表10-11選用離心泵的公多級(jí)泵在總裝配圖前轉(zhuǎn)子部件要進(jìn)行小裝。對小裝后的轉(zhuǎn)子要進(jìn)行檢查，以消除超差的因素，避免因誤差積累而到總裝時(shí)造成超差現(xiàn)象。正確地制定轉(zhuǎn)子小轉(zhuǎn)子部件小裝前的三個(gè)技術(shù)條件都是為了保證泵中不發(fā)生研磨現(xiàn)象的，這些技術(shù)要求由各零件的加工質(zhì)量保證。轉(zhuǎn)子部式中：δ?——葉輪密封環(huán)對軸孔的徑向跳動(dòng)允差，由參考文獻(xiàn)1表10-11(一)查δ?——走相應(yīng)處外圓表面的徑向跳動(dòng)允差，由參考文獻(xiàn)[1表10-11(一)查δ?——葉輪孔的公差，由參考文獻(xiàn)1表10-11(一)查得δ?=3.2mm;δ?—一軸套、擋套和平衡盤的孔公差，由參考文獻(xiàn)1表10-13查得9.6葉輪技術(shù)要求葉輪是離心泵的主要部件。離心泵性能與葉輪設(shè)計(jì)和制造的好壞密切相關(guān)。葉輪的徑向跳動(dòng)允差根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表10-7中行位偏差VⅡ級(jí)精度選用，端面跳動(dòng)允差按參考文獻(xiàn)2表10-8中V級(jí)精度選用。選用結(jié)果用表9-6表示：名稱徑向跳動(dòng)允差(mm)端面跳動(dòng)允差(mm)數(shù)值葉輪的形狀雖然對稱，但是在鑄造和加工過程中誤差總是會(huì)有的，只是離心泵發(fā)生振動(dòng)的原因之一。因此，必須把加工奧德葉輪作靜平衡，以消除不平衡質(zhì)量。一般離心泵葉輪的靜平衡允差由參考文獻(xiàn)I表10-8選取為3g。葉輪經(jīng)靜平衡試驗(yàn)后，用切削蓋板的方法消除不平衡時(shí)，切削量不得超過蓋板厚度的1/3?？梢詮那?、后蓋板上切去多余的金屬，但是切削部分應(yīng)與圓盤平滑相接。葉輪的最后一項(xiàng)技術(shù)要求就是清砂除刺，如果這項(xiàng)工作做得不好，將影響產(chǎn)品性能，達(dá)不到性能要求，還有返修，花費(fèi)了大量工時(shí)，因此，對葉輪必須認(rèn)真清砂除刺。9.7懸臂泵托架部件小裝技術(shù)要求懸臂泵在總裝前要進(jìn)行托架部件小裝，以檢查各部件的積累誤差是否影響泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。檢查托架止口對軸的徑向跳動(dòng)量和端面跳動(dòng)量的目的是為了保證托架止口與軸的同心度，以免裝泵體、泵蓋后與密封環(huán)發(fā)生研磨，托架止口的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)允差按參考文獻(xiàn)!表10-15選取，選取結(jié)果如表9-7所示.名義尺寸檢查葉輪密封環(huán)直徑對基準(zhǔn)面的徑向跳動(dòng)量主要防環(huán)研磨。葉輪密封環(huán)外圓對基準(zhǔn)面的跳動(dòng)允差根據(jù)參考文獻(xiàn)1表10-16選取，選取結(jié)果如表9-8所示。名義尺寸葉輪密封環(huán)外圓徑向跳動(dòng)允差為防止軸套外圓跳動(dòng)而影響泵的泄漏，軸套差根據(jù)參考文獻(xiàn)[2表10-17選取，選取結(jié)果如表9-9所示。名義直徑9.8多級(jí)泵總裝配圖技術(shù)要求在制訂泵總裝配圖的技術(shù)要求時(shí)，必須根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)安全運(yùn)行的技術(shù)要求。技術(shù)要求提的太高，生產(chǎn)達(dá)不到，浪費(fèi)人力和物力。提的要求太低，降低產(chǎn)品的質(zhì)量，不但影響泵的性能，還理精度要求和加工經(jīng)濟(jì)性的矛盾，提出合理的、術(shù)要求與泵零件的技術(shù)要求有密切的聯(lián)系。應(yīng)該根部件和零件的技術(shù)要求。因此，在根據(jù)結(jié)構(gòu)及運(yùn)文獻(xiàn)2l表10-18選取，選取結(jié)果如表9-10所示。2.檢查葉輪和導(dǎo)葉的對中性。名義直徑第10章結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“多級(jí)離心泵的設(shè)計(jì)”,設(shè)計(jì)題目來源于工程實(shí)際。主要內(nèi)容有設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和工程圖紙兩部分。完成本次設(shè)計(jì)的主要過程如下：首先確定泵的揚(yáng)程、進(jìn)出口直徑等基本參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)選擇泵的基本結(jié)構(gòu)型式為三級(jí)立式離心泵。然后進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)。工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是葉輪的設(shè)計(jì)計(jì)算和繪型。機(jī)械設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是力的平衡和離心泵零部件強(qiáng)度校核。通過查閱資料和老師的悉心指導(dǎo)，基本上完成了一份比較合理的計(jì)算說明書。設(shè)計(jì)計(jì)算完畢后，按照計(jì)算尺寸進(jìn)行繪制裝配圖及其零件圖。說明書嚴(yán)格按照書本格式用Word文檔打印，且結(jié)構(gòu)層次緊密，有一定的邏輯性，達(dá)到一目了然的目的。圖紙符合機(jī)械制圖和化工制圖標(biāo)準(zhǔn)，采用AUTOCAD軟件進(jìn)行繪制，圖紙清晰整潔，結(jié)構(gòu)合理，尺寸標(biāo)注正確。本次設(shè)計(jì)的立式多級(jí)離心泵與臥式多級(jí)泵相比，它的轉(zhuǎn)子具有較小的撓度，因此運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪音低，使用壽命較長，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝方便的特點(diǎn)。[1]關(guān)醒凡編著.現(xiàn)代泵技術(shù)手冊.北京：宇航出版社，1995年.[2]陳乃祥，吳玉林編.離心泵北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003年.[3]孫志禮等編.機(jī)械設(shè)計(jì).沈陽：東北大學(xué)出版社，2000年.[4]趙雪華，朱天霞編.泵的理論與應(yīng)用.上海：華東理工大學(xué)出版社，1994年.[5]余國琮.化工機(jī)械手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，2003年.[6]化工部化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站機(jī)泵技術(shù)委員會(huì).工業(yè)泵選用手冊.化工出版社，19984年4月.[7]余國琮.化工機(jī)器.天津大學(xué)出版社，1996年.[7]姜培正編.過程流體機(jī)械.化學(xué)工業(yè)出版社，2001年.[8]沈陽水泵研究所.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院匯編.葉片泵設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，1983年.[9]瞿倫富.水力機(jī)械原理.北京：清華大學(xué)出版社.1991年.[10]關(guān)醒凡.泵的理論與設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1987年.[11]查森.葉片泵原理及水力設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1981年.[12]丁成偉.離心泵與軸流泵.機(jī)械工業(yè)出版社，1981年.[14]陳耀宗，姜文源，姑鶴鈞等主編.建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995.[15]王增長主編.建筑給排水工程(第四版).北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.[16]張人會(huì)編.低比速離心泵設(shè)計(jì)理論的研究.蘭州：蘭州理工大學(xué)，2007.[17]陳丹編.離心葉輪葉片繪型的計(jì)算機(jī)集成.四川：西華大學(xué)，2007.[18]張健偉編.離心泵葉輪參數(shù)化建模及葉片加工仿真的研究.四川：西華大學(xué)，[19]美國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(AmericanNationalStandardsInstitute,簡稱ANSI)[20]KsbAG.CentrifugalPumpLexiconGmbh,1990.[21]Persson,J.:LiquidDroplReportEWP-1579,1990.時(shí)光荏苒，歲月如梭，幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲了，在這過程中自己收獲很多，使自己的專業(yè)知識(shí)得到了進(jìn)一步的提升。這次設(shè)計(jì)是我大學(xué)里的最后一次設(shè)計(jì)，也是最重要的一次設(shè)計(jì)，不僅為以后步入工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也是對我們在大學(xué)四年里所學(xué)知識(shí)的一次綜合檢驗(yàn)。從畢業(yè)實(shí)習(xí)到查閱資料、設(shè)計(jì)方案的確定和修改、開題報(bào)告和中期檢查、后期詳細(xì)設(shè)計(jì)等每個(gè)階段我都是認(rèn)真的去做，其中給我最深印象是理論知識(shí)與實(shí)際知識(shí)的相結(jié)合，使我體驗(yàn)到如何運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)去解決實(shí)際工程問題，并在解決實(shí)際問題的過程中，進(jìn)一步深化了對專業(yè)知識(shí)的理解。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)每一個(gè)過程不僅凝聚著自己努力的汗水，也凝聚著幫助過我的老師和同學(xué)們無私幫助，如果沒有他們，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也不能完成的這么順利。當(dāng)最后一張圖紙繪制完的那一刻，對于我來說涌上心頭的不僅僅是激動(dòng)，更多的是源自心底的誠摯感謝，我首先要感謝的就是我的導(dǎo)師XXX老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給予我督促與指導(dǎo)，隨時(shí)幫我們解答設(shè)計(jì)中的疑難問題。此外，還要感謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)同組的同學(xué)和XX化工廠的技術(shù)師傅們，因?yàn)樵谫Y料收集和實(shí)習(xí)當(dāng)中他們給與我很大的幫助，不論是閆老師還是同組同學(xué)，還是技術(shù)師傅們，當(dāng)我向他們請教不懂的問題時(shí)，他們都能耐心地解答，直到我弄明白為止，所以我要衷心地感謝所有指導(dǎo)我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的各位人士，感謝他們的無私奉獻(xiàn)。在即將畢業(yè)離校之際，我要再次由衷感謝教研室各位老師對我的指導(dǎo)和教誨，還要感謝遼寧工業(yè)大學(xué)——我的母校，同時(shí)我也在努力的積蓄著力量，完善自己，用自己的微薄之力回報(bào)母校的培育之情，爭取使自己的人生對社會(huì)做出大的貢獻(xiàn)!附錄1英文資料DesignofpressurevesselsSelectionofvesselalthoughmanyfactorscontribManyitemsareconsidered,materials'strength,typesandmagnitudesofloadings,locationofinstallatiowindloadingandearthquakeloaofvesselinstallation,andavailabWithincreasinguseofspecialpindustries,theavailabilityofthepropermadegradationofthematerial'sproperties.Substitutionofmaterialsisprevalentandcladdingandcoatingsareusedextensively.Thcontributetotheoverallintegrityofthevessmustbeestablishedforacceptablewwhichthevesselismade.Previsirelieving,andotheroperationsreqForthosevesselsthatwilloperateinclimateswheencounteredorcontainfluidsoperatingatlowtemperatutoensureimpactresistanceofthematerialsatlowtemperatures.Toobtainthisproperty,ornotthereisapressurevessellawatthelocationofthapplicablecodesarestatedinformulas,charts,anddesign-by-analysiswhichmustbedescribediSometimessothatitmigadvantageofthehigherallowablestresses.SpecialDesignRequirementsInadditiontothestandardinforonallunits,suchasdeotheritemsofinformationarenecessaryandmustbeerosionamountsaretobegivenandasuitablematerbenoted.Thetypeoffluidthatwillbecontained,oftherequiredspecificdesigndetails.Supportedposition,verticalorhorizontal,and