双吸泵毕业设计说明书Word下载.doc
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3.2吸水室水力设计………………………………………………25
第四章其他零件设计与强度校核…………………………………………28
4.1法兰选取………………………………………………………28
4.2键选取及强度校核……………………………………………29
4.3轴的强度校核…………………………………………………29
4.4轴承使用寿命校核……………………………………………30
4.5联轴器选取……………………………………………………31
4.6电动机选取……………………………………………………31
第五章毕业设计小结………………………………………………………32
参考文献
摘要
双吸泵作为离心泵的一种重要形式，因其具有扬程高、流量大等特点，在工程中得到广泛应用。
这种泵型的叶轮实际上由两个背靠背的叶轮组合而成，从叶轮流出的水流汇入一个蜗壳中。
双吸泵具有如下一些特点：
1）结构紧凑：
外形美观，稳定性好，便于安装。
2）运行平稳,有优异水力性能的叶型，并经精密铸造，泵壳内表面及叶轮表面极其光滑具有显著的抗汽蚀性能和高效率。
3）优化设计的双吸叶轮使轴向力减小到最低限度，它相当于两个相同直径的单吸叶轮同时工作，在同样的叶轮外径下流量可增大一倍；
泵壳水平中开，检查和维修方便，同时，双吸泵进出口在同一方向上且垂直于泵轴，利于泵和进出水管的布置与安装。
通过调研了解其生产现状和设计流程，根据调研结论，依据关醒凡老师的《现代泵设计手册》，结合调研结果，完成此次设计。
通过此次毕业设计熟悉泵的设计过程，综合考察大学四年所学的专业课。
如工程材料、机械制图、机械加工工艺、叶片泵原理及设计等。
第一章概述
一、设计内容
⑴设计参数：
流量：
Q=3170m3/h
扬程：
H=76m
转速：
n=990r/min
输送介质：
常温清水
⑵结构要求
A基本结构参考参照图
B采用轴向力平衡采取措施
C弹性联轴器
D采用机械密封结构
二．设计思路
1.调研工作：
尽管对双吸泵的设计已有一定的了解，可是我们只是局限于课本上的知识，调研工作是十分重要的。
只有结合优秀厂家的产品，我们才能对此类泵有更深入的了解。
2.水利设计：
依据关醒凡老师的《现代工业泵手册》里面介绍的叶轮、蜗壳的水利设计方法，结合水力模型和调研结果，进行化工泵的水利设计。
3.画零件图：
根据水利设计结果，参考原有的设计图纸。
画叶轮、蜗壳等零件图，零件设计时要考录材料的工艺性及强度要求。
4.画总装图：
参考双吸泵结构，画总装图。
选择键、联轴器、轴承等型号，并对它们进行强度校核。
5.画其他零件图：
画其他非标准零件的图纸，形成整套图纸。
6.整理实际说明书。
三、设计意义
1.熟悉双吸泵的设计流程，明白一些参数的意义，如何选择气质的大小，以及其对叶轮外形、效率的影响。
2.锻炼查阅资料、搜索资料的能力；
熟悉材料标准，轴承、键的标准及类型。
熟练掌握绘图软件（autoCAD、CAXA等）。
3.以工作的心态面对毕业设计，可以使我们在以后的工作道路上更加顺利。
第二章设计方案及原理说明
1.设计原理根据关醒凡老师的《现代泵设计手册》（北京：
宇航出版社1995）
2.叶轮、蜗壳采用常用机械材料。
考虑制造工艺，叶轮等零件过流部件均采用圆角过渡。
本设计中，叶轮、蜗壳、吸水室均采用砂型铸造。
（蜗壳和进口法兰铸成一体）
3.其他零件参考双吸泵结构。
4.对键、轴等进行强度校核时，要求精确，采用合理的安全系数。
第三章水力设计及
第1节结构方案和叶轮主要设计参数的确定
一、提供设计的数据和要求
（1）泵的型号：
双吸泵
（2）流量：
Q=3170m3/h，由于是双吸泵，故流量取Q=1585m3/h
（3）扬程：
H=76m
（4）转速：
n=990r/min
二、水力设计的基本计算
1.确定泵的进出口管径
1.1进口管径
确定原则：
进口管径由合理的进口流速确定，泵的进口流速一般为3m/s左右；
从制造经济性考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过流能力；
从提高抗汽蚀性能考虑，应取较大的进口直径，以减小流速。
确定过程：
先选定，后按下式确定，这里考虑提高泵的汽蚀性能，选取
此处选直径＝600mm
1.2出口管径
过程:
先参照进口直径选取，再按标准直径系列调整
原则:
出口直径按经验公式＝（0.7～1.0）确定，此处选标准直径
＝400mm
2.确定泵的进出口速度
2.1泵进口速度
2.2泵出口速度
3.计算,确定水力方案及泵的形式（单吸、双吸、单级、多级）
1）当＝120～210时，η→ηmax;
当<
60，η↓↓
2）当单吸叶轮过大时，可考虑用双吸；
反之，当双吸过小时，可考虑用
单吸。
3）当单级叶轮过小时，可考虑用多级；
反之，当多级过大时，可考虑
减少级数。
卧式泵一般不多于16级，立式泵可达数百级。
4）与泵性能曲线形状有关。
采用单级单吸
该类型泵主要由泵体、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴套部件等组成。
泵的壳体构成泵的工作室。
叶轮、轴和滚动轴承等为泵的转动部件，轴承部件支撑着泵的转子部件，滚动轴承承受泵的径向力和轴向力。
轴封为填料密封。
在轴通过填料腔的部位装有轴套，保护轴的磨损，轴套之间装有O型密封圈。
泵通过弹性联轴器与电动机相连。
从电动机方向看，泵为顺时针方向旋转。
4.估算泵的效率
先分别计算或估算水力效率，容积效率，机械效率，最后计算总效率。
4.1水力效率
泵的水力效率可用相似的泵取
4.2容积效率
叶轮前后盖板外侧与腔内侧形成了两个充满液体的空腔，称为泵腔。
叶轮前盖板处的间隙使前泵腔与叶轮进口相通，前泵腔的另一端与叶轮出口相通。
在压力差的作用下，有一部分水流流出叶轮后，又经过前泵腔和叶轮进口间隙返回叶轮入口，这部分水从叶轮中获得的能量在流动过程中全部不可逆的转化为热能，形成一种能量损失。
在后泵腔轮毂处，因为设各种形式的密封装置，这一典型的流动可以忽略不计。
因而叶轮进口密封间隙处的这一泄漏量q代表了离心泵中典型的主要的容积损失。
容积效率可以采用下面的经验公式计算：
4.3机械效率
考虑填料和轴承的摩擦损失，取
4.4总效率
5.功率计算及原动机选型
5.1轴功率P的选定
5.2计算配套功率
选取电机P=900Kw
6.最小轴径的确定
轴受多种载荷，轴径的确定方法原则是：
1）按扭矩确定最小轴径
其中为扭矩（N·
m）
式中：
扭矩（N·
m）；
为计算功率，（K为工况变化系数：
K=1.1~1.2）；
为轴材料许用切应力，单位，对于45#钢，
2）考虑影响刚度和临界转速等因素，适当放大轴径，并圆整，得。
3）转子部件设计好后，对轴的强度、刚度、临界转速进行校核。
此处选用45#钢，取；
计算扭矩
计算轴径
采用标准化轴径,取d=100mm.
泵轴的结构草图：
在画泵轴结构草图时应注意一下几点：
（1）各段轴径应尽量取用标准轴径；
（2）轴上的螺纹一般采用标准细牙螺纹，其内径应大于螺纹前轴段的直径；
（3）轴定位凸肩一般为1～2mm。
7.确定叶轮的主要尺寸
叶轮主要几何参数有叶轮当量直径、叶轮进口直径、叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶片进口安放角、叶片出口角和叶片数Z。
叶轮进口几何参数对汽蚀具有重要影响，叶轮出口几何参数对性能（H、Q）具有重要影响，而两者对效率均有影响。
7.1确定叶轮当量直径和叶轮进口直径
叶轮进口直径与进口速度有关，从前限制进口速度一般不超过3～4m/s，认为进一步提高叶轮进口流速会降低泵的抗汽蚀性能和水力效率。
实践证明：
泵在相应增加进口很广的范围内运转时，能保持水力效率不变，所以如果设计的泵对抗汽蚀性能要求不高，可以选较小的以减少叶轮密封环的泄漏量，以提高容积效率。
决定叶轮内水力损失的速度是相对速度的大小和变化，所以应当考虑泵进口
对相对速度的影响，通常在叶轮流道中相对速度是扩散的，即。
这样从减小进口相对撞击损失的流道中的扩散损失考虑，都希望减小，若假定最
小，可推出计算叶轮进口直径的公式。
主要考虑效率
兼顾效率和汽蚀
主要考虑汽蚀
此处兼顾考虑汽蚀和效率取
取叶轮进口直径，
（悬臂式结构）
最终取D1=376mm
7.2确定叶轮出口直径
叶轮外径和叶片出口角等出口几何参数，是影响泵的扬程的最重要因素。
另外，影响泵扬程的有限叶片数修正系数也与和及叶片数等参数有关。
可见影响泵的扬程的几个参数之间互为影响。
因此，必须在假定某些参数为定值的条件下，求解叶轮外径。
因为压水室的水力损失和叶轮出口的绝对速度的平方成正比。
为了减少压水室的水力损失，应当减小叶轮出口的绝对速度，因此，我们把在满足设计参数下
使叶轮出口绝对速度最小作为确定的出发点。
由叶轮出口速度三角形
叶轮出口轴面速度和圆周分速度均与叶轮外径有关，现将表示为的函数，由基本方程式
推出的计算公式并计算出具体的数值为：
（取，由）
增加叶轮外圆直径，取
7.3确定叶轮出口宽度
（由）
取
7.4确定叶片出口安放角
对于离心泵，直接选择。
：
18～40°
。
考虑如下因素：
1）低ns泵，应适应↑β2，以↓D2
2）↑β2，在相同Q下，v2↑,压水室水力损失↑,性能可能有驼峰
3）↑β2，w2↓，流道扩散（w1/w2）↑，损失↑
4）对于中低ns泵，叶轮出口边与轴线平行，各流线可选相同β2
对于高ns泵，或空间导叶泵，出口边倾斜，为使各流线H一致，D2小的一侧，β2取大值，且按vur=const计算
此处暂取=30°
，后可随展开图考虑上述因素调整
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