【導(dǎo)讀】任務(wù)的要求，通過對(duì)離心泵的分析，重點(diǎn)進(jìn)行鍋爐給水泵的水力設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)泵體的各部分所用的材料進(jìn)行擇優(yōu)選擇。泵參數(shù)的確定是這次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。效率，從而反映它的性能是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。橫盤和渦室等的設(shè)計(jì)計(jì)算。討論液體在泵中的流動(dòng)一般采用3個(gè)方程：連續(xù)方程、歐拉方程和伯努利方程。對(duì)于難用文字描述的圖形，采用專業(yè)的繪圖軟件繪圖，使構(gòu)件的結(jié)構(gòu)更加直觀。分零件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和強(qiáng)度校核。原動(dòng)機(jī)通過泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，對(duì)液體做功，使其能量增加，從而。離心泵作為一種通用機(jī)械，已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門得到廣泛應(yīng)用。湖泊取水的水泵站等大多使用離心泵作為動(dòng)力設(shè)備。在石油化工部門，大量使用。泵做冷卻水泵，礦山的坑道用多級(jí)離心泵排除積水。增大葉輪直徑也不能完全滿足工程要求。的轉(zhuǎn)速下，最大揚(yáng)程約達(dá)100紙150水柱。如提高泵的轉(zhuǎn)數(shù)和葉輪的外徑，則一。多級(jí)離心泵的特點(diǎn)是在同一根軸上裝有兩個(gè)以上的葉輪，

　　

【正文】 阻力系數(shù) 2=? 泄漏量 (1/ )qs? 徑向間隙長度 mm? 第 4 章 泵零件的強(qiáng)度計(jì)算 軸的強(qiáng)度計(jì)算 1． 計(jì)算作用在軸上的載荷 總軸向力 =3008AN（假定全部由平衡盤承受） 軸的扭矩 53 530 0nM N m N cm? ? ? ? 不平衡離心力 由葉輪聯(lián)軸器等轉(zhuǎn)動(dòng)部件殘余不平衡質(zhì)量引起的離 心力其值可用下式計(jì)算 2 10 = 32 0ccF G n R N?? ? ? cGR ?? 最 大 半 徑 處 地 殘 余 不 平 衡 質(zhì) 量葉 輪 聯(lián) 軸 器 最 大 半 徑 2． 做彎矩圖 、 扭矩圖和軸力圖 由彎矩圖扭矩圖和軸力圖求得支反力 3 2 1 1 2 31 2 3( ) ( ) 16001485ABAP l l P l l P lRNlR P P P R N? ? ? ???? ? ? ? ? 3． 選 11,22 兩個(gè)端面分別計(jì)算應(yīng)力 57004210730nM N cmANM N cm????? 3 2 3 2 3( ) 2 . 5 3 . 1 4 0 . 6 0 . 5 ( 2 . 5 0 . 3 ) 1 . 2 43 2 2 3 2 2 2 . 5d b t d tW c md? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 323()16 22. 5 3. 14 0. 6 0. 5 ( 2. 5 0. 3 )16 2 2. 52. 78nd bt d tWdcm? ???? ? ? ????? 33342. 5 3. 14 0. 6 0. 244. 41dF btcm????? ? ?? 彎曲應(yīng)力 47 3 0 1 0 58871 . 2 4w M K P aW? ?? ? ? 切應(yīng)力 45 7 0 0 1 0= 2 0 5 0 02 .7 8nnM K P aW? ??? 拉應(yīng)力 44 2 1 0 1 0 95504 . 4 1b A K P aF? ?? ? ? 按第四強(qiáng)度折算應(yīng)力 d? 22( ) 3( 58 90 95 50 ) 3 20 50 038720d w bKP a? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? 軸材料為 45 號(hào)鋼 材料屈服極限 275000s KPa? ? 安全系數(shù) 275000 938720sdn??? ? ? 由參考文獻(xiàn) [7]: 由 275000 1 .1 224500sd?? ??，查表 193 得 表 193 軸材料的許用安全系數(shù) [n]值 軸材料 sd?? 零件與軸的配合 鍵槽 軸上有倒圓空刀槽或孔/ ? 倒圓 、 空刀槽 / ? 光軸 過盈 配合 間隙 配合 碳鋼 8 7 8 11 8 5 12 11 12 15 10 6 合金鋼 13 12 13 16 10 7 19 16 17 20 14 8 24 21 22 28 16 9 [ ] 8n? 因?yàn)?9 [ ] 8nn? ? ? 所以軸不需要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。 鍵的 強(qiáng)度計(jì)算 采用雙鍵 鍵高 ? 鍵長 ? 鍵寬 ? 許用擠壓應(yīng)力，按照輪轂材料選用（因?yàn)檩嗇灢?料弱于鍵的材料）。 對(duì)于 45 號(hào)鋼 [ ] (1 4 7 1 0 0 ~ 1 9 6 1 3 3 )j KP a? ? [ ] ( 58 94 0 ~ 88 26 0)j K Pa? ? 擠壓應(yīng)力 jD 4 4 5 3 9 1 7 7 . 5 [ ]1 . 5 1 . 5 0 . 0 1 4 0 . 0 5 5 0 . 0 2 1 0 0 0njjM K P adhl???? ? ? ?? ? ? ? 所以符合要求 聯(lián)軸器強(qiáng)度計(jì)算 選用爪型聯(lián)軸器 聯(lián)軸器爪數(shù) 6z? 工作狀況系數(shù) ? 彈性塊地?cái)D壓應(yīng)力 122 1. 5 530. 14 0. 05 5 6 0. 0217 20 77 [ ]njjkMD ldz??????? ? ??? 所以符合要求 葉輪強(qiáng)度計(jì)算 1． 蓋板強(qiáng)度計(jì)算 蓋板中的應(yīng)力主要由離心力造成的，半徑越小的地方，應(yīng)力越大。 2 3 22 392266= 0 . 8 2 5 0 . 8 2 5 7 . 4 1 0 2 3 . 2 3 2 8 6 [ ] 6 5 3 7 7 . 6 76u K P a K P a? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 2． 輪轂強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）熱裝葉輪輪轂和軸的配合的選擇 對(duì)于一般離心泵，葉輪和軸是間隙配合，但鍋爐給水泵有時(shí)采用過盈配合。為了使輪轂和軸的配合不松動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)離心力產(chǎn)生的變形應(yīng)小于輪轂和軸配合的最小過盈。本設(shè)計(jì)采用過盈配合。 最大過盈 max ?? 最小過盈 min ?? 輪轂平均直徑 ? 鑄鐵的彈性模量 9128 10E Pa?? 變形量 39328 6 10= 2 03128 10m i n 2eD D mmED mm? ?? ? ? ??? ? ? ? ? （ 2） 輪轂的強(qiáng)度計(jì)算 輪轂材料的線膨脹系數(shù) 6 1= 10 C? ? ? 停泵后輪轂和軸的最大溫度 30tC? ? ? 最大過盈力 m a x193=0. 07 12 8 10 100. 12224000eEDK Pa???? ? ??? 溫差應(yīng)力 692 = 1 1 .1 1 0 3 0 1 2 8 1 0 4 2 6 2 4tE KP a?? ?? ? ? ? ? ? ? 總應(yīng)力 12= + = 2 6 6 6 2 4 KPa? ? ? 安全系數(shù) 392266 3 . 3 [ ] 2117290snn??? ? ? ? ? 所以符合要求。 （ 3） 輪轂熱裝溫度計(jì)算 m a x 61 . 5 1 . 5 0 . 0 7+ 2 0 9 8 . 81 1 . 1 1 0 0 . 1 2et t CD ? ?? ?? ? ? ? ???室 溫 平衡盤的強(qiáng)度計(jì)算 Rmrmhm??? 由 ??查得 , 39。 ?? 近似得認(rèn)為平衡盤是受均布載荷，均布載荷 P 2 2 2 22 9 5 1 . 2 1 2 3 . 7 5( ) ( 0 . 1 0 2 0 . 0 5 3 ) 3 . 1 4AP K P aRr ?? ? ?? ? ? 平衡盤根部產(chǎn)生的最大應(yīng)力 1? 2 3 21 221 2 3 . 7 5 1 0 0 . 1 0 2= 1 . 0 4 8 3 6 . 90 . 0 4pRK K P ah? ??? ? ? 泊松系數(shù) =? 外緣產(chǎn)生最大軸向變形 2? 22 2 2222 2 23 + 1 3= ( 2 )83( 3 ) 7400 309 1 3 ( 2 8 3 + =R r r? ?? ????? ???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?（ ））61741KPa 對(duì)朔性材料按第四強(qiáng)度理論折算應(yīng)力為 221 2 1 2228 3 7 6 1 2 4 8 3 7 6 1 2 45 7 5 1 .4dKP a? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? 834000 2 7 8 0 0 0 ~ 1 6 6 8 0 03 ~ 5 3 ~ 5sd K P a?? ? ? ? 所以符合要求。 參考文獻(xiàn) [1]關(guān)醒凡 ． 泵的理論與設(shè)計(jì) ． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1987 [2]金村德 陳次昌 ． 現(xiàn)代水泵設(shè)計(jì)方法 ． 北京 ： 兵器工業(yè)出版社， 1993 [3]化工機(jī)械手冊編輯委員會(huì)主編 ． 化工機(jī)械手冊 ． 天津 ： 天津大學(xué)出版社， 1991 [4]黃振仁 魏新利．過程裝備成套技術(shù)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [5]蕭前．化工機(jī)械制造工藝學(xué)．北京：中國石油出版社， 1990 [6]姚玉英．化工原理．天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1995 [7]關(guān)醒凡 ． 現(xiàn)代泵技術(shù)手冊 ． 北京 ： 宇航出版社， 1995 [8]姜培正 ． 過 程流體機(jī)械 ． 北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [9]高鍵銘 林洪義 楊水萼 ． 水輪機(jī)及葉片泵結(jié)構(gòu) ． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1992 [10]袁壽其 ． 低比速離心泵理論與設(shè)計(jì)方法的研究 ． 江蘇理工大學(xué)博士學(xué)位論文 ． 1994 [11]沈陽水泵研究所 ． 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 ． 葉片泵設(shè)計(jì)手冊 ． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1983 [12]關(guān)醒凡 姚兆生 ． 泵零件強(qiáng)度計(jì)算 ． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1987 [13]查森 ． 葉片泵原理及水利設(shè)計(jì) ． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1988 [14]Igor J． Karassik Pump Hand Book． 2nd Edition New York： Mc GramHill,2021 [15]John Davdclson． Process Pump Selection． 2nd Edt． UK． 2021 致謝 結(jié)束了一學(xué)期緊張而有序的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我有了一次實(shí)踐工作經(jīng)歷，而不同的是在指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)和各位同學(xué)的熱心幫助下，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中遇到的困難得到了很快的解決。使我有更多的時(shí)間去研究新的知識(shí)，不斷地充實(shí)自己，更加完善自己。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在大學(xué)里所學(xué)到的知識(shí)得到了一次全面 、 系統(tǒng)的應(yīng)用。設(shè)計(jì)涉 及到所學(xué)的全部基礎(chǔ)學(xué)科的基本理論。這也是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固。在畫裝配圖的過程中也使我對(duì)一些畫圖軟件更加熟練，如 AutoCAD、 CAXA。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我查閱了無數(shù)的參考文獻(xiàn)，這也為以后的工作打下了基礎(chǔ)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅鞏固了以前所學(xué)的東西，更重要的是，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中使我對(duì)所設(shè)計(jì)的課題鍋爐給水泵產(chǎn)生了濃厚的興趣，通過指導(dǎo)老師邸老師的精心指導(dǎo)，使我改變了以前學(xué)習(xí)不認(rèn)真 、 遇到問題不鉆研的懈怠態(tài)度，這使我收獲的不僅僅是知識(shí)更重要的是對(duì)待人生的態(tài)度。 最后，我要深深感謝邸老師，閻老師，儀老師，戴老師，馮老 師的指導(dǎo)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，由指導(dǎo)老師們的熱情幫助，指出了我在設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)更加完善！ 附錄 Fluid Power Pumps Purpose of pumps Every fluid－ power system uses one or more pumps to pressurize the hydraulic fluid. The fluid under pressure, in turn, performs work in the output section of the fluidpower system. Thus, the pressurized fluid may be used to move a piston in a cylinder or to turn the shaft of a hydraulic motor. The purpose of a pump in a fluidpower system is to pressurize the fluid so that work may be performed. Some fluidpower systems use low ressures100psi or lessto do work. Where a large work output is required, high pressures1000pse or moremay be used. So we find that every modern fluidpower system uses at least one pimp to pressurize the fluid. Types of Pumps There types of pumps find use in fluidpower systems ： (1)rotary, (2)reciprocating, and(3)centrifugal pumps. Simple hydraulic systems may use but one type of pump. The trend is to use pumps with the most satisfactory characteristics for the specific tasks involved． In matching the characteristics of the pump to the requirements of the hydrau