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1、第一章设计参数与内容1•设计参数:流量:Q=5OOnr7h扬程:H=80m转速:n=1950r/min级数:i=l综合考虑汽蚀性能和效率:NPSHr<6.5m,7;>80%2•设计内容根据提供的流量,扬程,转速,级数来设计一台单级双吸悬臂式离心油泵,需要能满足以上所有要求。3•设计思路采用双吸悬臂式离心泵可以满足以上的要求,根据离心泵的设计步骤,运用流体力学知识计算水力设计部分,再参考双吸离心泵的参考资料进行结构设计。4•设计意义本次毕业设计可以让我们对大学四年所学的知识进行一次综合的归纳和总结,让我们把各科知识结合起来,用于具体的工程中去,是把我们学的理论知识用于实践的第一次尝试,也是我们从
2、学校走向社会的过渡。第二章水力设计一•叶轮的水力设计(一)比转速的确定3.65nJQ723.65•2950(250/3600八0%=为—=y=10608Ha80a(二)确定进、出口直径R1)确定泵的进口直径:泵的吸入口直径由合理的进口流速确定。泵的吸入口的流速一般为3m/s左右,从制造方便考虑,大型泵的流速取大些,以减小泵的体积,提高过流能力。而提高泵的抗汽蚀性能,应减吸入流速。rtlQ=500m3/h,查《现代泵理论与设计》(P242表8-1)得最终确定O=400mm•>2)确定泵的出口直径泵的出口直径也叫泵的排出口直径:是指泵排出法兰处管的内径。一般按下列计算:D严&、徑,位=3.5~4.
3、5,或0=(0.7〜1.0)0,Vn本设计中,取Q二0.75D、二300mm4-250龙0.42•36003)确定泵的进口速度=0.55m/54)确定泵的出口流速=1.0m/s_4Q_4-250兀•0.3?•3600(三)泵转速的确定1)泵的转速越高,泵的体积越小,重量越轻,因此应选择尽量高的转速;2)转速和比转速有关,因而比转速和效率有关,所以转速和比转速应结合起来确定;3)确定转速应考虑原动机的类型和传动装置。最终确定:电动机的同步转速n0=2950r/min极数为4;(四)汽蚀计算汽蚀比转速的公式:C_5.62"迈_NPSH°”rC_5.62n迈NPSH罗5.62•2950『250/36
4、0065^=1073.2一般油泵C值大至在700-1000左右,符合汽蚀条件。(五)估算泵的效率1)水力效率77”:几=1+0.0835仗謬,计算得:久=0.97;计算得:7=0.98;2)容积效率久:〃=7/11+0.68/?%$3)圆盘摩擦损失77,”=丽丽'计算得:"0.9346;4)机械效率7人考虑轴承、填料损失2%,则久=0.915)总效率〃(六)轴功率的计算:1)泵的轴功率N:pgQHIOOO77_800-9.8b250>80一10000.8653600=50.4kW2)配套功率N:N=1.22=1.2•50.4=60.5£W(依据手册表8-9可查的相关系数)3)扭矩Mn=9550
5、—=9550•竺~二195.85N•m"n29504)最小轴径d:结合设计手册P249依据相关公式以及表中数据:d=#();"],计算得最小轴径d=0.05加,取轮毂处轴径心=95mm。轴各个截而处的直径以及整体示意图如下图所示:ISr—i—r/—V1(七)叶轮主要外形尺寸的计算:叶轮进口几何参数对汽蚀具有重要影响,叶轮的出口参数对泵的性能(H、Q)具有重要的影响,而两者对效率均有影响。1)叶轮进口当量直径Do及叶轮进口直径Dj依据《现代泵理论与设计》P255相关计算公式以及表中数据:当量直径:U二K°JS,K°=4.0〜5.0兼顾效率和汽蚀,取k0=4・5,则D0=270mm;叶轮进口直径:
6、Dj=(D02+dn2)l/2=298mm取Dj=300mm;2)确定叶片数Z:叶片数一般依据比转速来选取,一般为5〜7枚,理论计算依据《现代泵理论与设计》,本设计中Z=6;3)叶轮出口安放角0厂叶轮出口安放角的选择范围一般为15〜40度,理论计算依据《现代泵理论与设计》,出口安放角的取值需要综合考虑其他参数,因为各个参数之间是相互影响的,也需要考虑性能曲线的要求。木设计中,"严25°4)叶轮出口宽度0出口宽度0可以根拯下式进行计算:2=心=0.64(丄)%YnI。。,最终确定么=32mm;5)叶轮外径初算叶轮外径:查《现代泵理论与设计》表8-12,心=1.004,计算得D2=648mm第一次
7、精算叶轮外径:叶轮岀口排挤系数:K,=I-直J1+,K,二0.941t2VsinA选取32=4mm9假定=90°,已知Z=6,D2=648mm理论扬程:H=—9H=—==82.47m7,久0.97有限叶片数修正系数:Stodola滑移系数:(7=1-—sin2Weisner滑移系数:=VsinAPfleiderner滑移系数:H=^~i+p为了计算方便,此处采用Pfleiderner公式:此处取p