【導(dǎo)讀】任務(wù)的要求，通過對離心泵的分析，重點進行鍋爐給水泵的水力設(shè)計計算。對泵體的各部分所用的材料進行擇優(yōu)選擇。泵參數(shù)的確定是這次設(shè)計的重點。效率，從而反映它的性能是否合乎標準。橫盤和渦室等的設(shè)計計算。討論液體在泵中的流動一般采用3個方程：連續(xù)方程、歐拉方程和伯努利方程。對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。分零件進行強度計算和強度校核。原動機通過泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，對液體做功，使其能量增加，從而。離心泵作為一種通用機械，已經(jīng)在國民經(jīng)濟的各個部門得到廣泛應(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，最大揚程約達100紙150水柱。如提高泵的轉(zhuǎn)數(shù)和葉輪的外徑，則一。多級離心泵的特點是在同一根軸上裝有兩個以上的葉輪，

　　

【正文】 阻力系數(shù) 2=? 泄漏量 (1/ )qs? 徑向間隙長度 mm? 第 4 章 泵零件的強度計算 軸的強度計算 1． 計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)動部件殘余不平衡質(zhì)量引起的離 心力其值可用下式計算 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 兩個端面分別計算應(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 號鋼 材料屈服極限 275000s KPa? ? 安全系數(shù) 275000 938720sdn??? ? ? 由參考文獻 [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? 因為 9 [ ] 8nn? ? ? 所以軸不需要進行疲勞強度計算。 鍵的 強度計算 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（因為輪轂材 料弱于鍵的材料）。 對于 45 號鋼 [ ] (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)軸器強度計算 選用爪型聯(lián)軸器 聯(lián)軸器爪數(shù) 6z? 工作狀況系數(shù) ? 彈性塊地擠壓應(yīng)力 122 1. 5 530. 14 0. 05 5 6 0. 0217 20 77 [ ]njjkMD ldz??????? ? ??? 所以符合要求 葉輪強度計算 1． 蓋板強度計算 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． 輪轂強度計算 （ 1）熱裝葉輪輪轂和軸的配合的選擇 對于一般離心泵，葉輪和軸是間隙配合，但鍋爐給水泵有時采用過盈配合。為了使輪轂和軸的配合不松動，運轉(zhuǎn)時離心力產(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） 輪轂的強度計算 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 平衡盤的強度計算 Rmrmhm??? 由 ??查得 , 39。 ?? 近似得認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 對朔性材料按第四強度理論折算應(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 [1]關(guān)醒凡 ． 泵的理論與設(shè)計 ． 北京 ： 機械工業(yè)出版社， 1987 [2]金村德 陳次昌 ． 現(xiàn)代水泵設(shè)計方法 ． 北京 ： 兵器工業(yè)出版社， 1993 [3]化工機械手冊編輯委員會主編 ． 化工機械手冊 ． 天津 ： 天津大學出版社， 1991 [4]黃振仁 魏新利．過程裝備成套技術(shù)．北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [5]蕭前．化工機械制造工藝學．北京：中國石油出版社， 1990 [6]姚玉英．化工原理．天津：天津科學技術(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 程流體機械 ． 北京 ： 化學工業(yè)出版社， 2021 [9]高鍵銘 林洪義 楊水萼 ． 水輪機及葉片泵結(jié)構(gòu) ． 北京 ： 機械工業(yè)出版社， 1992 [10]袁壽其 ． 低比速離心泵理論與設(shè)計方法的研究 ． 江蘇理工大學博士學位論文 ． 1994 [11]沈陽水泵研究所 ． 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院 ． 葉片泵設(shè)計手冊 ． 北京 ： 機械工業(yè)出版社， 1983 [12]關(guān)醒凡 姚兆生 ． 泵零件強度計算 ． 北京 ： 機械工業(yè)出版社， 1987 [13]查森 ． 葉片泵原理及水利設(shè)計 ． 北京 ： 機械工業(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)束了一學期緊張而有序的畢業(yè)設(shè)計，我有了一次實踐工作經(jīng)歷，而不同的是在指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)和各位同學的熱心幫助下，在畢業(yè)設(shè)計過程中遇到的困難得到了很快的解決。使我有更多的時間去研究新的知識，不斷地充實自己，更加完善自己。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我在大學里所學到的知識得到了一次全面 、 系統(tǒng)的應(yīng)用。設(shè)計涉 及到所學的全部基礎(chǔ)學科的基本理論。這也是我們對所學知識的鞏固。在畫裝配圖的過程中也使我對一些畫圖軟件更加熟練，如 AutoCAD、 CAXA。在整個設(shè)計過程中，我查閱了無數(shù)的參考文獻，這也為以后的工作打下了基礎(chǔ)。 這次畢業(yè)設(shè)計，不僅鞏固了以前所學的東西，更重要的是，在整個設(shè)計過程中使我對所設(shè)計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)，使我改變了以前學習不認真 、 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更重要的是對待人生的態(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)。在整個設(shè)計過程中，由指導(dǎo)老師們的熱情幫助，指出了我在設(shè)計中的錯誤，使得我的畢業(yè)設(shè)計更加完善！ 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