【正文】 2 40jD mm? 輪轂直徑 25hd mm? 作用在首級(jí)葉輪上總的軸向力 ?? ? 作用在次級(jí)葉輪上總的軸向力 ?? 作用在 所有 葉輪上的總軸向力 3008AN? 葉輪后泵腔中徑向間隙 1b 進(jìn)口處 壓力 3 2P KPa? 平衡盤(pán)后面輪轂處壓力 6=49P KPa 平衡盤(pán)后壓力降 KPa?? 進(jìn)口阻力 系數(shù) 2=? 校核壓降系數(shù) =? 靈敏度系數(shù) ? 軸向間隙阻力系數(shù) 2=? 泄漏量 (1/ )qs? 徑向間隙長(zhǎng)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(pán)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(guò)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。 10 02 .6 4 + 3 1 10 02 .6 4 30 08A A i A N? ? ? ? ?（ ） 平衡盤(pán)的水力計(jì)算 由參考文獻(xiàn) [1]： 1． 平衡機(jī)構(gòu)前后壓力降計(jì)算 （ 1） 葉輪出口處壓力 2P 1 0P? 2 1 1= + [ ( ( 1 ) ]0 [ 20 ( 3 1 ) 17. 6] 100 0 pP H i H gKPa???? ? ? ? ? ? ?? P （ 2） 末級(jí) 葉輪后泵腔中徑向間隙 1b 進(jìn)口處 地壓力 3P 1 = 0 .9 0 .9 1 4 0 1 2 6jD D m m? ? ? 1 3 . 1 4 2 9 5 0 0 . 0 2 5 3 . 8 6 /6 0 6 0k Dnu m s? ??? ? ? 222322231= )421 10 ( ) 1000 4 2 kuuP P ggK Pa???? ? ? ? ? ???（ （ 3） 平衡盤(pán)后面輪轂處壓力 6P 6P =49KPa (4)平衡盤(pán)后壓 力降 36 523 .42 49 = 474 .42p p p KPa? ? ? ? 2． 選定 012R mmb mmb mm??? 2203 3 3 0 0 8 2 . 6 83 . 1 4 4 7 4 4 2 0 0 . 0 4 7 5Af pR? ?? ? ?? ? ? 3． 選擇 1R 1 98= 1 . 1 ~ 1 . 1 5 = 1 . 1 ~ 1 . 1 5 = 5 3 . 9 ~5 6 . 3 52MR R m m?（ ） （ ） 取 1 55R mm? 選取 22 ? ，則 2 100R mm? 11200255 100 100RBRRBR? ? ?? ? ? 進(jìn)口阻力系數(shù) 2=? 校核壓降系數(shù) ? 22222 1 1 1221+=+ ( 1 )21 6 100 5 ( 1 5 ) 52 2BB B Bb???? ?????? ? ? ? ??? 靈敏度系數(shù) k 221 1 1 122= 1 + ( 1 2 )1 5 5 55 ( 1 5 2 5 )B B B B??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? 2 20220 2 . 6 8 0 . 4 7 5 0 . 5 13 1 . 8 6 3 0 . 4 7 5fBk B? ?? ? ?? ? ? 軸向間隙阻力系數(shù) 2222 2 1 1 122= + ( 1 ) 2 ( 1 ) 2 RB B Bb??? ???? ? ? ? ? ???‘ 4． 計(jì)算泄漏 122222 474 4202 100 0 ( 1 / )gk pq R bgs?????? ? ?? ? ? ? ???? 相對(duì)泄漏量 3 .5 2 3 6 0 0 5%6 .2 5 1 0 0 0qQ ???? 5． 計(jì)算徑向間隙長(zhǎng)度 1L 39。 渦室的設(shè)計(jì)計(jì)算 1． 基圓直徑 3D 3 2 2( 3 ~ 8 ) ( 3 ~ 8 ) 4 120 124 .8D D D m m? ? ? ? ? 取 3D =125mm 2． 渦室進(jìn)口寬度 3b 3 2 27 7 12b b b m m? ? ? ? ? 3． 渦室隔舌安放角 0? sn 40~60 60~130 130~220 220~360 0? 0~15?? 15~25?? 25~38?? 38~45?? 取 0=14? ? 4． 隔舌螺旋角 0? 2203 1 . 1 8ta n ta n 0 . 26 . 2muvv??? ? ? ? 0 12 30? ??? 5． 渦室斷面面積 取 8 個(gè)成 45? 的斷面 第Ⅷ斷面流量 03 6 0 3 6 0 1 4= = = 0 . 0 2 7 8 = 0 . 0 1 6 3 /3 6 0 3 6 0 3 6 0Q Q m s??? ? ?? ???ⅧⅧ 0360 360 14 346??? ? ? ? ? ? ? ? ?Ⅷ 由參考文獻(xiàn) [7]圖 810 查得 葉輪速度系數(shù) 3 ? 渦室斷面的平均速度 33 2 0. 5 2 9. 8 30 12 /v k gH m s? ? ? ? ? ? 2230 .0 2 7 8 0 .0 0 0 1 7 1 7 01 2 .1QF m m mv? ? ? ?Ⅷ 23 4 6 4 5 1 7 0 1 4 8346F F m m?? ?? ? ? ?ⅦⅦ ⅧⅧ 23 4 6 4 5 2 1 7 0 1 2 6346F F m m?? ??? ? ? ?ⅥⅥ ⅧⅧ 23 4 6 4 5 3 1 7 0 1 0 4346F F m m?? ??? ? ? ?ⅤⅤ ⅧⅧ 23 4 6 4 5 4 1 7 0 8 2346F F m m?? ??? ? ? ?ⅥⅣ ⅧⅧ 23 4 6 4 5 5 1 7 0 6 0346F F m m?? ??? ? ? ?ⅢⅢ ⅧⅧ 23 4 6 4 5 6 1 7 0 3 7346F F m m?? ??? ? ? ?ⅡⅡ ⅧⅧ 23 4 6 4 5 7 1 7 0 1 5346F F m m?? ??? ? ? ?ⅠⅠ ⅧⅧ 6．渦室擴(kuò)散管的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）擴(kuò)散角 =8? ? （ 2）排出口徑 = 40dD D mm?出 （ 3）擴(kuò)散管進(jìn)口當(dāng)量直徑 4 4 1 7 0= = = 1 4 . 73 . 1 4FD m m? ?Ⅷ進(jìn) （ 4）擴(kuò)散管高度 1802 ta n 2DDL mm???出 進(jìn) 平衡盤(pán)的水力計(jì)算 計(jì)算軸向力 1． 葉輪旋轉(zhuǎn)角速度 2 2 3 . 1 4 2 9 5 0= 3 0 9 /6 0 6 0n r a d s?? ???? 2． 單級(jí)葉輪的勢(shì)揚(yáng)程 222 9 . 8 1 2( 1 ) 1 2 ( 1 ) 1 02 2 1 8 . 5 3tpt gHH H mu ?? ? ? ? ? ?? 3． 軸向力 首級(jí) 葉輪密封環(huán)直徑 1 98mD mm? 次級(jí)葉輪密封環(huán)直徑 2198mmD D mm?? 首級(jí) 葉輪進(jìn)口直徑 1 40jD mm? 次級(jí)葉輪進(jìn)口直徑 1240jjD D mm?? 輪轂直徑 25hD mm? （ 1） 首級(jí) 葉輪軸向力 22 222122 2 222= ( ) [ ( ) ]28 309= 1000 ]2 8 1007mhm h pRRA g R R H RgN??? ?? ? ?? ? ???（ ） [ （ ） 動(dòng)反力 =90? ? 2 0 30111222222= ( c os )() 17 100 0=4 .66 25mmmv j hQA g v vgQgvgQRRN??????????? ???????（ ）（ ） (3)作用在葉輪上總的軸向力 = 39。c? ?? 39。111 .9 4ta n 0 .4 8 3 14 .0 1mcccvu? ? ? ? 39。23mbbbbb b bvu??? ? ?????? ? ? ? ? 校核 1b? 2211111c o t 9 1 c o t 2 31 1 ( ) 1 1 ( ) 0 . 7 7s in 3 . 1 4 3 3 s in 9 0bbbbzD ??? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? 與假設(shè)相近不再驗(yàn)算 6． c 流線葉片進(jìn)口角 1 ? ? 1 1239。139。b??? 1 110 . 0 2 7 8 2 . 1 /0 . 9 0 . 0 0 1 2 0 . 7 5mbv b bQv m sF??? ? ??? 139。 15a a a? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?