【正文】 91 .9 8 1 ( )si n 65Z c tgkDc tg????? ? ??? ? ????? C流線各相關(guān)參數(shù) 先取 1 ? 1 C 1 C 1 C 2 2 . 8 7 . 2 3 0? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? 21C11C1 C 1 C21 1 ( )si n6 3. 51 0. 82303. 14 78 .2 1 ( )si n 7 0c tgZkDc tg????? ? ??? ? ????? 一般來說， ?? 應(yīng)該采用正沖角，能夠減小排擠，增大過流能力，減小葉片彎曲，增加葉片進口過流面積，且采用正沖角，在設(shè)計流量下，液體在葉片進口背面產(chǎn)生脫流。葉片進口邊軸面投影的形狀，從鑄造角度出發(fā)，最好為一直線或是有一曲率的圓弧。按每個圓環(huán)面積相等確定分點。 當過流斷面形成線被分成幾部分后，這些小段曲線與直線相近，檢查時可以近似的取每一小段弧線的中心點作為該小段的形心。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 流體機械畢業(yè)設(shè)計說明書 16 圖 初步劃分中間流線圖 三 條流線將過流斷面形成線分成兩部分 1b ， 2b ，而 1b ， 2b 形心到軸心線距離分別為 1bR ， 2bR 。4ri i iFr??計算 各相應(yīng)點的過流 面積 。0r 、 39。 設(shè)弧長 AB 為 ib ，弧 AB繞葉輪軸心線一周所得軸面液流過水斷面面積可用 ib 和他的行心到葉輪軸心線距離 ir 與 ?2 的乘積來表示。內(nèi)切圓個數(shù)越多，檢查的精確度越高。 （ 7） 參考相似的水力模型做葉片的軸面投影圖。 （ 3）參照比轉(zhuǎn)速相近的水力模型，以適當?shù)陌霃?r 做圓弧 ,分別與 DE 和 OB相切，即得葉輪后蓋板的初步輪廓線。 這里設(shè)計的葉片為扭曲葉片，形狀較為復(fù)雜，所以采用保角變換法來繪型。 計算結(jié)果： 2 ?2222 Z c t g1 1 + ( 0 . 92D s i nk ????? ? ?） 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 流體機械畢業(yè)設(shè)計說明書 13 葉輪的繪型 葉輪是影響離心泵性能的主要零件。 第一次逼近計算時所用的 2D 由前面粗算出的 2D 。但是根據(jù)以往優(yōu)秀葉輪的設(shè)計參數(shù)，這里取 2 28? ?? （ 2）求葉片出口排擠系數(shù)，需要缺點葉片厚度 2? ，軸面截線與軸面流線的夾角取 ??902? 。方法是以基本方程式為基礎(chǔ)，從理論上講是比較嚴格的，但選其中有用的水力效率， 有限葉片修正系數(shù)，也只能用經(jīng)驗公式計算，實踐證明：精確計算的數(shù)值基本可靠的。 由此可推出 2D 的計算公式為： 32 2/2 nQkD D? 1122D2 859 . 3 5 ( ) 9 . 3 5 ( ) 1 0 . 1 41 0 0 1 0 0snk ??? ? ? ? 3322 / 2 0 . 0 2 21 0 . 1 4 0 . 1 9 92950D QD k mn? ? ? ? 取 2 202D mm? 葉輪出口寬度 2b 的計算和選擇 55662 850 . 6 4 ( ) 0 . 6 4 ( ) 0 . 5 9 91 0 0 1 0 0sb nk ? ? ? ? 3322 / 2 0 20 . 5 5 9 0 . 0 1 12950b Qb k mn? ? ? ?.02 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 流體機械畢業(yè)設(shè)計說明書 11 取 2 13b mm? 葉片數(shù)的選擇 葉片數(shù)對泵的揚程、效率、汽蝕性能都有一定的影響?？梢娪绊憮P程的幾個參數(shù)之間有互為影響，因此，必須假定某些參數(shù)為定值的條件下，求解葉輪外徑。 決定葉輪內(nèi)水力損失的是相對速度的大小和變化，所以應(yīng)該考慮泵進口相對速度的影響，通常在葉輪流道中相對速度擴散的，即 21 ww? 。33N 3 3 . 08 4n 2 9 5 09 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 1 0 7 . 1NM N m? ? ? ? ? ? ? 按鈕矩計算軸徑的公式為： ? ? 33 51 0 7 . 1 0 . 0 2 50 . 2 0 . 2 3 4 3 1 0NMdm?? ? ??? 取 聯(lián)軸器處 ? 輪轂處軸徑 ? （注：泵軸材料選用普通優(yōu)質(zhì)碳鋼。開始設(shè)計時首先按扭矩確定泵軸的最小直徑。 （ 1） 機械效率 （ 2） 容積效率 （ 3） 水力效率 考慮到采用提高泵的表面光潔 度來 減小圓盤摩擦損失以提高效率 ，因此 可以在制造過程中對泵的表面質(zhì)量進行控制。 電動機傳動方式：通過聯(lián)軸器直接與泵軸連接傳動。 （ 3） 確定轉(zhuǎn)速應(yīng)考慮原動機種類和轉(zhuǎn)動裝置。 泵轉(zhuǎn)速的確定及電動機型號 確定泵轉(zhuǎn)速應(yīng)考慮下面因素： （ 1） 泵的轉(zhuǎn)速越高，體積越小，重量越輕。 泵主要設(shè)計參數(shù)和 結(jié)構(gòu)方案的確定 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 流體機械畢業(yè)設(shè)計說明書 7 確定泵的進出口直徑 （ 1） 泵的吸入口直徑：泵的吸入口直徑由合理的進口流量確定，泵吸入口的流速一般為 3m/s 左右，從制造方面考慮，大型泵的流速取大些，以減小泵的體積，提高過流能力；而為提高泵的抗汽蝕性能，應(yīng)減小吸入流速。目前，這一方法的發(fā)展趨勢為確定一設(shè)計目標，如降低泵的某種損失或使得拖動電機功率最小等等，然后通過編程計算優(yōu)化全部葉輪幾何參數(shù)。 （ 2）速度系數(shù)法：已有專家在大量統(tǒng)計基礎(chǔ)上將優(yōu)秀葉輪的上述幾何參數(shù)寫成泵的比轉(zhuǎn)速函數(shù)，這些函數(shù)一般以曲線形式給出，設(shè)計時可以根據(jù)待設(shè)計泵的比轉(zhuǎn)速，通過查曲 線，確定待設(shè)計葉輪的幾何參數(shù)。離心式葉輪通常由前蓋板、后蓋板，以及它們之間的葉片組成。我們在畢業(yè)設(shè)計過程中將應(yīng)用自己所學(xué)的知識，培養(yǎng)解決問題和分析問題的能力，使理論知識與實際問題聯(lián)系起來。完成葉輪、 壓水室 水力設(shè)計圖、吸水室水力設(shè)計圖各一張，泵裝配圖一張。必需空蝕余量 ( ) m? ；抽送介質(zhì)為溫度小于 80176。同樣對吸水室進行水力設(shè)計計算并繪 型 。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 流體機械畢業(yè)設(shè)計說明書 2 目 錄 摘 要 ....................................................................................................... 4 1 前言 ....................................................................................................... 5 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容 ............................................................................. 5 畢業(yè)設(shè)計預(yù)期目標 ............................................................................. 5 設(shè)計的目的和意義 ............................................................................. 5 設(shè)計的主要任務(wù) ................................................................................. 5 2 葉輪的水力設(shè)計 .................................................................................... 6 泵在設(shè)計點的運行參數(shù) ..................................................................... 6 泵主要設(shè)計參數(shù)和結(jié)構(gòu)方案的確定 ................................................... 6 葉 輪主要參數(shù)的選擇和計算 ............................................................... 9 葉輪的繪型 ....................................................................................... 13 葉片繪型 ............................................................................................ 20 繪制葉片木模圖 ................................................................................ 24 作葉片進、出口速度三角形 ............................................................. 25 3 壓水室的水力設(shè)計 ............................................................................... 26 壓水室的作用及螺旋型壓水室作用的原理 ..................................... 26 渦室的設(shè)計和計算 ............................................................................ 28 4 吸入室的水力設(shè)計 .............................................................................. 33 吸入室的介紹及作用 ........................................................................ 33 半螺旋吸水室的計算 ........................................................................ 33 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 流體機械畢業(yè)設(shè)計說明書 3 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計 .............................................................................................. 37 技術(shù)設(shè)計總圖初定 ............................................................................ 37 主要零件的選擇 ................................................................................ 37 6 泵軸的強度校核 ................................................................................... 38 近似計算轉(zhuǎn)子部件的質(zhì)量 ................................................................ 38 計算葉輪徑向力 ................................................................................ 40 計算軸套的質(zhì)量 ................................................................................ 40 計算在各種載荷下軸所受到的力 ..................................................... 41 計算葉輪不平衡質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力 Fc ........................................ 41 強度校核 ............................................................................................ 42 7 結(jié)論 ..................................................................................................... 43 總結(jié)與體會 ........................................................................