螺旋離心式砂石泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 緒 論 1
1.1 選題背景及意義 1
1.2 砂石泵的概述及發(fā)展 1
1.2.1砂石泵的工作原理 1
1.2.2砂石泵的主要零部件 2
第2章 砂石泵的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.1砂石泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案分析 5
2.2.1螺旋離心泵葉輪結(jié)構(gòu)特征 5
2.2.2砂石泵的主要性能參數(shù) 6
2.2確定泵的總體結(jié)構(gòu)形式 6
2.3泵的進(jìn)出口直徑的確定 8
2.3.1進(jìn)口直徑 8
2.3.2泵的出口直徑Dd 9
2.4 泵轉(zhuǎn)速的確定 9
2.5確定泵的水利方案 9
2.6 本章小結(jié) 11
第3章 砂石泵的水利設(shè)計(jì)計(jì)算 12
3.1軸功率和原動(dòng)機(jī)功率 12
3.2 泵軸徑和葉輪輪轂直徑的初步計(jì)算 12
3.3葉輪主要尺寸的確定方法 13
3.3.1基本公式 14
3.3.2用速度系數(shù)法計(jì)算葉輪主要尺寸的公式 14
3.3.3 葉輪磨損分析 19
3.4 壓水室設(shè)計(jì) 21
3.4.1渦形體各斷面面積內(nèi)的平均速度 21
3.4.2、舌角 的計(jì)算 22
3.4.3 基圓直徑 22
3.5 葉片厚度的確定 23
3.6 本章小結(jié) 24
第4章 軸向力及其平衡 25
4.1 產(chǎn)生軸向力的主要原因 25
4.2 軸向力的計(jì)算 25
4.3 軸向力的平衡方法 25
第5章 砂石泵主要零件的強(qiáng)度計(jì)算 27
5.1 引言 27
5.2 葉輪強(qiáng)度計(jì)算 27
5.2.1蓋板強(qiáng)度計(jì)算 27
5.2.2葉片厚度計(jì)算 28
5.3泵軸的強(qiáng)度校核 29
5.3.1 泵軸的強(qiáng)度計(jì)算 29
5.3.2 泵軸的剛度校核 30
5.4 鍵的校核 30
5.4.1 鍵的選擇 30
5.4.2 鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 30
5.5 本章小結(jié) 31
第6章 砂石泵主要通用零部件的選擇 32
6.1 正確選用砂石泵主要通用零件的重要性 32
6.2軸封結(jié)構(gòu)的選擇 32
6.3 軸承部件的選擇 35
6.4 聯(lián)軸器的選擇 35
6.5 電動(dòng)機(jī)的選擇 35
6.6 本章小結(jié) 36
結(jié) 論 37
參考文獻(xiàn) 38
致 謝 39
基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
1、砂石泵總體設(shè)計(jì)；
2、砂石泵水利設(shè)計(jì)與計(jì)算；
3、砂石泵主要零部件設(shè)計(jì)；
4、砂石泵通用零件選擇；
主要參數(shù)：
出口：200mm；
入口：200mm；
流量：120m3/h；
揚(yáng)程：H=15m；
轉(zhuǎn)速：1450r/min；
軸轉(zhuǎn)速：9.61KW。
4.1它的工作原理：
流體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下被吸入泵腔，葉輪由螺旋段和離心段兩部分組成，螺旋部分提供一個(gè)正向的位移推力，此力在軸向的延伸處形成一種彎轉(zhuǎn)的分力，使人口處的水流沿著葉輪的切線(xiàn)方向而不是與葉輪成直角作用下被吸人泵腔，葉輪由螺旋段和離心段兩部分組成，螺旋部分提供一個(gè)正向的位向而不是與葉輪成直角或某一角度進(jìn)入泵體。螺旋部分的軸向推力使水流平穩(wěn)前進(jìn)，直至離心部分，再由離心部分推送水流從出口排出。
4.2砂石泵的主要零部件：
泵的主要過(guò)流部件有吸水室、葉輪和壓水室。
泵吸水室位于葉輪前面，其作用是把液體引向葉輪。有直錐形、彎管形和螺旋形三種形式。
壓水室位于葉輪外圍，其作用是收集從葉輪流出的液體，送入排出管。壓水室主要有螺旋形壓水室（渦殼）、導(dǎo)葉和空間導(dǎo)葉三種形式。
葉輪是泵最重要的工作元件，是過(guò)流部件的心臟。葉輪由蓋板和中間的葉片組成。根據(jù)液體從葉輪流出的方向不同，葉輪分為徑流式、混流式和軸流式三種型式。
徑流式葉輪—液體流出葉輪的方向垂直于軸線(xiàn)，即沿半徑方向流出；
混流式（包括斜流式）葉輪—液體流出葉輪的方式傾斜于軸線(xiàn)；
軸流式葉輪—液體流出葉輪的方向平行于軸線(xiàn)，即沿軸線(xiàn)方向流出。
泵的類(lèi)型：
泵可以分為葉片式泵（動(dòng)力式泵）、容積式泵和其它類(lèi)型泵三大類(lèi)。所謂葉片式泵，是依靠葉輪在殼體中旋轉(zhuǎn)，通過(guò)流體動(dòng)力參數(shù)的變化把能量傳給液體的機(jī)械。葉片式泵的簡(jiǎn)單分類(lèi)如下：
(1)離心式（裝徑流式葉輪）
1)單吸（葉輪一面進(jìn)水）
2)雙吸（葉輪兩面進(jìn)水）
(2)混流式（裝混流式葉輪）
(3)軸流式（裝軸流式葉輪）
(4)單級(jí)（裝一個(gè)葉輪）
(5)多級(jí)（裝多個(gè)葉輪）
4.3砂石泵的發(fā)展：
砂石泵具有輸送各類(lèi)雜質(zhì)、漿料和固體物料無(wú)堵塞、不損傷等良好功能，故在一些生產(chǎn)部門(mén)擁有廣泛的推廣應(yīng)用前景和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
由于砂石泵具有很多優(yōu)點(diǎn),因此,今后我國(guó)的需求量將持續(xù)增長(zhǎng),并有以下主要發(fā)展趨勢(shì)。
1、發(fā)展多功能多用途砂石泵
我國(guó)砂石泵的形式和外國(guó)著名的砂石泵生產(chǎn)廠的產(chǎn)品相比還不夠多,如帶有切割裝置的泵、多級(jí)泵、抽送腐蝕性介質(zhì)的砂石泵等生產(chǎn)的還很少,然而其市場(chǎng)的需求量又很大,因此,具有很好的發(fā)展前途。
2、開(kāi)發(fā)高可靠性機(jī)械密封
機(jī)械密封是砂石泵的關(guān)鍵部分,采用兩道單端面機(jī)械密封,這樣介質(zhì)的壓力可以作用到端面,泄漏方向?yàn)閮?nèi)流型,這些都是有利的,但結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。在油室內(nèi)裝雙端面機(jī)械密封,兩側(cè)的端面應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)型式,使介質(zhì)的壓力能作用到下側(cè)的端面上,否則只靠彈簧力,密封端面的反推力易使端面打開(kāi)。因此,還應(yīng)進(jìn)一步在結(jié)構(gòu)和材料方面進(jìn)行研究,提高其可靠性和壽命。
3、新材料新技術(shù)新工藝等將逐步應(yīng)用
普通泵已使用不銹鋼、氟塑料(F46)、襯塑、襯膠、噴涂陶瓷等,所有這些材料應(yīng)當(dāng)盡快應(yīng)用到砂石泵上,擴(kuò)大砂石泵的應(yīng)用領(lǐng)域。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造和輔助測(cè)試等新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用也勢(shì)在必行。事實(shí)證明,新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用,不但解放勞動(dòng)生產(chǎn)力,而且還可以保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
4、注意砂石泵的外觀質(zhì)量并逐步打入國(guó)際市場(chǎng)
我國(guó)的砂石泵在國(guó)際市場(chǎng)上有著明顯的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但是必須要注意提高砂石泵的可靠性和壽命,尤其要改善砂石泵的外觀質(zhì)量,要給用戶(hù)一種美的感覺(jué),以使國(guó)產(chǎn)的砂石泵早日更多地打入國(guó)際市場(chǎng)。
4.4砂石泵研究設(shè)想：
砂石泵是一種通用機(jī)械，應(yīng)用范圍廣泛。因此在本次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最多考慮到的因素就是經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和性能穩(wěn)定性。只有投入低，效益高的產(chǎn)品才能被市場(chǎng)認(rèn)同。在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡可能采用低成本原材料，同時(shí)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并保證其性能能夠滿(mǎn)足工作需求。設(shè)計(jì)就要有創(chuàng)新、有可行性。本次螺旋式砂石泵的結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)就是為了使砂石泵廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，并在保證低成本的同時(shí)有更多的效益。本章對(duì)砂石泵的經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益，使用壽命以及泵本身的節(jié)能底噪性進(jìn)行試驗(yàn)性分析，表明該泵有實(shí)際應(yīng)用性。本次泵體在設(shè)計(jì)上更多的考慮的實(shí)際生產(chǎn)，使該泵在高效節(jié)能，經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益等感方面有更多優(yōu)勢(shì)。 ...
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