【正文】 通過性能， 應盡量取N=5。kc=Cv+(1 Cv) ( 223) =+() =b2=() =36mmb1==44mm葉片進口安放角 1=′+ ( 224)式中 ′——入口液流角 ——沖角，一般取5o—10o,主要考慮提高泵的吸入性能和通過性能。,取=20176。 =o+ ( 228)式中 =3o—10oo=式中 r1 ——葉片出口直徑（mm）r2——葉片進口直徑(mm)o =130o葉片厚度通常取=2—=4mm計算葉片出口圓周厚度： = ( 229)式中 ——葉輪出口軸面截線與流線的夾角，常取=70o—90o,取=80o=4 =前、后蓋板的形狀和厚度葉輪的蓋板的磨損較為嚴重，尤其是后蓋板與葉片進口邊相交處，暫取前、后板的厚度均為8mm，設計葉輪入口處前蓋板的軸面為一個圓弧，可有效減小脫流，并減小渣漿對后蓋板的沖擊。葉片采用變角螺旋線型，其特點是數(shù)學模型簡單，葉片包角可自由選擇，并在任意包角下保持葉片角的均勻變化，便于優(yōu)化設計，其線型符合葉輪中固體的運動的軌跡，損失小，磨損均勻，是目前最新型的圓柱型葉片。背葉片出口附近的線速度及濃度較高，為了減小該處與對應的前后護板處的磨損，背葉片出口附近有一定的傾斜度，傾斜范圍又葉輪半徑的2/3到葉輪外圓，出口處背葉片的高度為總高度的1/2到2/3。 （1）基圓直徑D3 D3=（—）D2 (232) 故取D3=330mm（2）進口寬度b3： b3=（b2++）+C1 (233) = (36+8+8+14)+20= 86mm 式中 ， ——葉輪前后板的厚度，包括前后背葉片的厚度。 （4）渦室斷面面積先求出渦室畸變速度V3f，固體顆粒速度V3s ,然后求出水流過流面積F3f和固體過流面積F3s , 則渦室第Ⅷ斷面面積為： FⅧ=F3f+ F3s (234) 采用等速度法，即渦室各個斷面的速度相等，可求出渦室中的介質速度： V3=Kv3 (235) = =由兩相流原理得：V3fV3s =uei聯(lián)立兩式 V3f= V3s=F3f== 103m2F3s===FⅧ=F3f +F3s = 103 m2由于介質從葉輪均勻流出，故斷面面積均勻變化。繪型具體步驟如下：在平面圖上畫出坐標軸，并作基圓。一般取30176。按結構和工藝要求，將梯形的四個角修圓，修圓后的梨形面積等于計算的Ⅷ。做泵舌安放角，此角與螺旋形渦室輪廓線的交點即為泵舌的位置。擴散管長度取整數(shù)。使得泵的性能發(fā)生變化，渣漿濃度越高，泵的揚程越低，同時最佳的效率點向小流量移動。 （8）壁面的磨損渣漿泵輸送的介質含有固體顆粒，因而磨損是渣漿泵面臨的主要問題之一，解決磨損問題的途徑有三條：一是選用適當?shù)牟牧?，二是在結構設計時使得易磨損部件便于更損部位進行加強；三是合理地進行過流部件的水力設計。一是固體顆粒以較大的角度與壁面強烈沖擊而造成的沖擊損傷，這種損傷在陶瓷等脆性材料中容易發(fā)生。當液流的流速增加時，磨損也隨之增加，查有關資料介紹，沖擊損傷與流速的2～6 方成正比。在流道內橡膠襯里也是經(jīng)常采用的方法。在設計流量時，渦室內的流體流動速度和流體流出葉輪的速度基本是一致的，因此從葉輪流出的流體能平順地流入渦室，所以在葉輪周圍流體的流動速度和壓力是分布均勻的，此時沒有徑向力，在小于設計流離時，渦室內的流體流動速度一定減慢。流體從渦室前端流到渦室后斷的過程中，不斷受到撞擊，不斷增加壓力，致使渦室里壓力的分布曲線成為逐漸上升的形狀。在計算軸和軸承時，必須考慮作用在葉輪上徑向力，因為泵不會總是在設計流量下工作在起動和停車時甚至要在流量下工作。離心泵是泵產(chǎn)品中及其重要的一種，約占各種泵的70%，其作用范圍是相當?shù)拇螅覒妹孑^廣，既然泵在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著如此巨大的作用，那么保證泵的順暢運行就顯得尤為重要了，但根據(jù)對離心泵的調查，離心泵故障停機檢修多半是由軸封失效和軸承損壞所至，而軸封和軸承壽命均與泵的軸向力的大小有密切的關系，因此，泵的軸向力的研究具有十分重要的價值，只有準確的了解泵的軸向力的大小并掌握其變化規(guī)律，以致最終做到對軸向力大小的控制，才能恰當?shù)倪x擇軸承和密封，使泵的運行可靠性得以提高，從而減少泵的故障停機檢修，延長泵的壽命，提高泵的利用率，這無疑具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。軸向力產(chǎn)生的原因是由于葉輪在液流內旋轉時，沿每個葉片的兩邊產(chǎn)生壓力差，所以，葉輪和液流產(chǎn)生力的相互作用。二是由于液體流入葉輪吸入口及從葉輪出口流出，其速度大小及方向均不同，液體動量的軸向分量發(fā)生了變化。因此，必須設法平衡或者消除作用在葉輪上的軸向力，否則，它將使轉子竄動甚至與固定零件接觸，造成零部件損壞，如果止推軸襯能可靠地受軸向推力，這將是最有效的解決方法。在單級離心泵內，通常采用下述兩種方法之一來減小或者是消除軸向推力，第一種方法是在單吸葉輪后蓋板上也設密封環(huán)，這樣在葉輪背面形成一個平衡室，室內壓力通過后蓋板上的平衡孔或者專用的回水管與葉輪入口壓力平衡，平衡孔總面積或卸荷管斷面應比密封環(huán)間隙面積大四倍。第二種法是在后蓋板上加背葉片，當旋轉時，用背葉片減小葉輪和泵體間腔室內的壓力。該功率值與背葉片外徑的平方成正比，與背葉片的平均寬度成正比。用背葉片平衡軸向力的公式同樣是如此，也是建立在 許多假設和經(jīng)驗的公式上的，同樣不能精確的描述背葉片平衡軸向力的真實情況。在工作過程中，離心泵零件受外力的作用，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。在計算的過程中可以把葉輪簡化為一個圓盤（即將葉片對葉輪概板的影響忽略不計）。目前，鑄鐵的葉輪的最小葉片的厚度為3到4mm，鑄鋼葉片的最小厚度為5到6mm，葉片也不可以選擇的太厚，葉片太厚降低效率，惡化泵的汽蝕性能。渦室壁厚的計算方法：渦室是離心泵中較大的零件，并承受高壓液體作用。所以，對吐出壓力大于50（kg/c㎡）的泵，很少采用鑄鐵泵體，一般采用高強度鑄鐵、鑄鐵或者是合金剛鑄造。T=?m T==?m 根據(jù)作出的總彎矩圖4—2和扭矩圖4—3，求出計算彎矩。軸的扭轉變形用每米長的扭轉角來表示，階梯軸的轉角為： = (414)式中 Ti ——軸所受的扭矩(N?mm)G ——軸的材料剪切彈性模量(Mpa) 對于剛才G=Ip ——軸截面的極慣性矩，mm4,對于圓軸Ip=階梯軸L ——階梯軸受扭矩作用的長度(mm)Z ——階梯軸受扭矩作用的段數(shù)Ti , ——分別代表階梯軸第i項所受的扭矩和長度軸的扭轉剛度條件為：[] o/m式中 []——軸每米長的允許扭轉角，～1 o/m==8106故軸的剛度滿足要求。擠壓可以按下式計算得： [] (416)式中 h —鍵高（mm） [] ——許用擠壓應力（kg/cm2），可取鑄鐵的許用擠壓應力，[]=1100kg/cm2l ——鍵長 M ——鍵的傳遞扭矩（kg?cm）計算得：T=3600kg?cm， M=所以鍵滿足擠壓應力要求。由此可見，正確的 選用泵主要零部件是保證泵正常運行的重要條件。以F型的耐腐蝕性泵為例，共有30個型號，但只有6個托架，即平均5個型號的產(chǎn)品公用一個托架。高溫、高壓、高速泵所占泵的行業(yè)的比重逐年增大，經(jīng)驗表明，泵的溫度越高，壓力越大，軸封，潤滑和冷卻問題也顯得重要。填料密封的合理泄露是：液體從填料函中滲漏出來，成滴狀，每分鐘潺潺量為60滴左右。金屬箔包石棉芯子填料，適用于輸送石油產(chǎn)品和水，允許工作壓力為25 Mpa，最高溫度為400℃ ，設計時選用石墨浸透的石棉填料作為密封材料。在安裝時應注意使填料環(huán)對準水封孔，以免填料堵死水封孔，使水封失去作用。根據(jù)軸承結構的不同，可分為滾動軸承及滑動軸承兩大類。滾動軸承是否能正常工作與軸承潤滑情況密切相關。與內圈一起旋轉的軸，一般采用過盈配合。與外圈配合的軸承體可采用過渡配合。第6章 渣漿泵裝配及運轉的注意事項 裝配時的注意事項裝配時用油煮預熱軸襯，溫度不允許超過100℃,軸襯內圈必須緊靠軸肩，軸襯采用脂潤滑時，注意在裝配時加入適量的軸襯潤滑脂，軸襯潤滑脂采用鋰基潤滑脂2號或者3號。檢查電機轉向，要保證泵按泵殼上所標出的箭頭方向轉動，注意不允許反向轉動，否則葉輪螺紋會脫扣，以致造成泵的損壞。管子應無漏氣現(xiàn)象，法蘭連要嚴密，防止空氣進入。在可能的情況下，應在泵輸送渣漿泵前用清水啟動泵，打開進水管閥門，開動電動機，檢查進出口壓力和流量，檢查填料處泄露量，若填料發(fā)熱，可先松填料壓蓋螺栓，使泄露量大些，待填料與軸跑合后再調節(jié)泄露量至規(guī)定值。泵性能隨著葉輪與護板間隙的增大而發(fā)生變化，效率有所降低，故應及時調整葉輪與前護板的間隙，以保持泵能在高效率的情況下運轉，當泵磨損到不能滿足系統(tǒng)需要時，應更換易損件。軸封的水壓，軸封水量應符合上述軸封檢查的要求。在已度過的大學生活里我們大多數(shù)接觸的是課堂課程。為了讓自己的設計更加完善，更加符合工程標準，一次次翻閱機械技術課程設計書、機械設計手冊等設計指導書是十分必要的，同時也是必不可少的。致　謝畢業(yè)設計已經(jīng)結束，我深刻體會到了畢業(yè)設計的重要性，它既是對我大學以來專業(yè)知識的總結，也將為我們走向社會提供寶貴的時間經(jīng)驗。謹此表示衷心的感謝和致以崇高的敬意! 最后，向評審本論文的專家、教授、學者表示衷心的感謝，感謝你們，你們辛苦了！參考文獻[1] . [M] 北京：機械工業(yè)出版社，1982：12—14[2] . [J] 北京：水泵技術. 1986, 9 [3] . [M] 上海：上海交通大學出版社，1986[4] [M] 北京：機械工業(yè)出版社，1978[5] . [M] 北京： 機械工業(yè)出版社，1976[6] . [J] 江蘇：江蘇工學院博士論文. 1990:36[7] . [M] 北京： 機械工業(yè)出版社，1961[8] . [J] 北京：水泵技術 1982，1：47—49[9] . [J] 北京：水電部第十三工程局，1983[10]. [J] 北京： 雜質泵及管道水力輸送學術討論會論文集. 1989[11] “兩相流”理論及其設計理論. [J] 唐山：科學通報. 1983：490—498[12] . [J] 上海： 水力發(fā)電學報. 1998：70—85[13] . [J] 北京：清華大學學報. 1992, 32：[14] . [J] 北京： 流體機械，1998, 26：[15] . [J] 北京：水機腐蝕，1993：1—12[16] . [M] 北京：機械工業(yè)出版社，1987：182—184[17] . [M] 北京：科學出版社，1993[18] . [M] 北京： 清華大學碩士學位論文, 1992[19] . [M] 北京：石油機械，1995，23（1）：12—16[20] . [J] 西安：西安交大情報室，1998[21] . [M] 北京：冶金工業(yè)出版社， 1982[22] . [M] 河北： 河北機械，1 992