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1、多级泵的设计计算及强度校核(―)多级泵D280-43的计算设计：D280-43的设计参数如下：①、流量Q=280m3/h②、单级扬程43m,若以9级计算则387m,若以12级计算则516m③、转速1490rpm④、效率n=77%水力设计:1、泵进出口直径设定:泵进口处流速选临=2.5m/s则进口管直径D进二pQ_(4x280/3600彳勿进V龙x2.5二0.199m二199mm进口直径选D.f
2、=①200mm；出口直径选£＞出=1D进二①200mm2、比例定律:①整=血玄②斗"加（其屮血为几何比例，人为转速比
3、例）3、比转速:我国规定，在相似系列水泵中，确定一台标准模型泵，该泵在最高效率下（77=1）,当有效功率P„=1PS（马力），扬程=lm吋，该标准模型泵的转速，就叫与它相似系列泵的比转速，记为九$。由轴功率计算公式：735W=IPS二梯二區也於7易知模型泵流量:舲而黑rE/h由比例定律①②式可得:計护诗弋）"护则心“）5Q）訂1魚」心沁逅0.075；H_H3/4即ns=3.655*QH3/43.65xl490xJ280/3600V437=90.32(其中n一r/min,Q一m3/h,H—m)4＞泵效率指标确定
4、:①容积效率:==0.9673=96.7%1+0.68叮31+0.68x90.32乜②水力效率:fjh=1+0.0835^J—=1+0.0835£g3280/36001490=0.8808=88.1%③机械效率:=1-0.07=0.921=92.1%100泵总效率帀总=96.7%x88.1%x92.1%=78.4%>77%总效率大于泵设计效率7=77%5、轴功率计算及配用电机:轴功率p=必处二lOOOx—^-x43x9.836000.77=4.256x104W=42.56KW若以9级计算，则P9=9P=383
5、KW,考虑安全系数配用电机选用450KW若按12级，P12=12P=510.92KW考虑安全系数配用电机选用630KW6、计算扭矩:若按9级计算，由公式1000P9t=T9詈（其中P9一KW,T一N*m,n一r/min,t一Is）得T产9549也=9549x383/1490=2.45xlO3N*mn若按12级计算,Tp=9549=9549x510.92/1490=3.27x103N*m-n7、最小轴径计算及轴强度校核：轴的设计计算通常都是先初步计算岀最小轴径（联轴器内），然后由最小轴径开始，根据结构逐步增加，
6、确定其他部分的轴径，因此轴的强度在很大程度上这时就已经确定了。最小轴径确定的合适，在以后的核算中不至于因强度不够而修改设计重新绘图和计算。轴的宜径既耍满足强度的要求，也不能因为太粗而降低了泵效率，应使产品具有较高的技术经济指标。因此，泵轴许用剪应力的选择和最小轴径的确定是重要的一步。①实心圆柱轴截而二次极矩:'JAR、“加?47lD4)d&二=0232②静力关系:T=JrrzcL4=—;即rArA③扭转剪切应力:t*2,r*^ax__—丁「_Q_Q/16⑺32max(其屮定义M=maxS为抗扭截而系数即有rm
7、ax=—)Rmax④最小轴径计算:以9级为例计算:则DM167；龙k]兀k]轴材料选45钢热处理许用剪切应力[r]=49MPax245x1?=0.0634m=63.4mm^■x49xl06取D=①65mm①校核轴强度:2.45X10?兀x0.0653/16I)9级以内按最人9级计算[最小轴径取O65mm]：=45.4x106P=45.4MPa^[r]=49MPa轴材料选用45钢热处理许用剪切应；J[r]=49MPa口J满足r9<[r],轴口J安全使用。2)9级以上按最大12级计算[最小轴径仍取①65mm
8、：人
9、2加）3/163.27x10sttx0.0653/16=60.6xlO6P二60.6MPaW[r]=65MPa轴材料选用40Cr热处理许用剪切应力[r]=65MPa可满足r12<[r],轴可安全使用。8、叶轮设计计算:①叶轮处轴径：设计轴的时候，各段轴径取用标准直径；轴上的螺纹采用标准细牙螺纹，其内径应大于螺纹前轴段的直径；轴定位凸肩一般为轴上最小直径处即联轴器处①65mm,根据轴结构，叶轮处轴径取J.=(l)75mm①叶轮轮毂直径：取dh=1.2=O90mm②叶轮进口当量直径：若考虑效率心二3.5~4.0若
10、考虑效率和汽蚀心=4.0〜4.5若考虑汽蚀心=4.5~5.01)首级叶轮此处选k()=4.0则D()=ko^=4.Ox严：；："=01495m=149.5mm2)次级叶轮此处选心=3.5则D()=)t03^=3.5xJ280/360°=o.i308m=130.8mm0°VnV1490③叶轮进口直径：由面积相等关系可得。=1）首级叶轮D.=7149.52+902=174.5mmJ首级叶轮选0=175m
