200D型多段离心式清水泵结构设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文:200d多段离心式清水泵结构设计含论文,CAD图纸

200D型多段离心式清水泵结构设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

泵作为一种通用机械，在国民经济中各个领域都有广泛的应用。农业的灌溉和排涝，城市的供水和排水都需要泵。在工业的各个部门泵更是不可缺少的。本人此次设计的是200D型离心式清水泵。此类泵是利用叶片和液体相互作用来输送液体的叶片泵的一种，输送清水（含杂质量小1%，颗粒度小于0.1mm），物理化学性质类似于水的其他液体。它输送介质温度小于80 ，适用于矿山排水、工厂和城市给排水等场合。离心泵具有结构简单，系统无需卸压装置，运行安全可靠和性能优良等特点。

本文介绍200D型离心泵的各部分结构和几何参数对泵性能的影响，分段式多级泵的用途比较广泛，产量也比较大，这种泵实际上等于将几个叶轮装在一根轴上，串联的工作，所以扬程一般比较高，每个叶轮均有相应的导叶。

【关键词】 离心泵 导叶 叶轮 平衡装置

Abstract

pump is as one kind of general machinery, and all there is the extensive application in each domain in national economy. The agriculture irrigates and draining flooded fields, and the water supply of city and draining off water all needs the pump. Each department pump in industry more cannot lack. What I this time designed is 200D's mould being at odds with the community or the leadership type clear water pump. This kind of pump is using leaf blade and liquid to interact to carry a kind of liquid vane pump, and carries clear water ( keeping in the mouth the miscellaneous quality small 1%, the granulation is smaller than 0.1mm ), similar other liquid in water of physicochemical property. Its transport medium temperature is smaller than 80, occasions such as is suitable in the mine draining off water and factory and city plumbing etc. It is simple that the centrifugal pump possesses the structure, and the system need not the decompression device, the characteristics such as to run safe and reliable(ly) with the function fine etc.

This book is introduced the various part of structure of 200D's mould centrifugal pump and how much influences to the pump function of parameter, extensive, and output is also fairly greatly, in fact this kind of pump is equaled to to load several impellers on an axle, tandem work, so the lift is generally fairly higher, that every impeller all has corresponding(ly) leads.

【Key words】centrifugal pump, impeller, the leaf is led by the leaf, the balance installing

目录

摘要……………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………….Ⅱ
一般部分
第1章 诸论 ……………………………………………………….1
第2章 泵的概述 …………………………………………………..2
2.1 泵及其在国民经济中的应用 …………………………….2
2.2 泵的分类 ………………………………………………….2
2.3 叶片式离心泵的型式 ……………………………………3
2.3.1按主轴方向…………………………………………….3
2.3.2 按液体从叶轮流出的方向…………………………3
2.3.3 按吸入方式………………………………………….3
2.3.4 按级数………………………………………………..3
2.3.5 按叶片安装方法…………………………………….3
2.3.6 按壳体分开方式…………………………………….3
2.3.7 按泵体形式………………………………………….3
第3章 离心泵的基本理论知识及主要部件………………..4
3.1 离心泵的结构形式……………………………………… .5
3.2 泵的基本参数……………………………………………..4
3.2.1 流量…………………………………………………4
3.2.2 扬程…………………………………………………5
3.2.3 转速…………………………………………………6
3.2.4 汽蚀余量……………………………………………6
3.2.5 功率和效率…………………………………………6
3.3 泵的各种损失及泵的效率………………………………….7
3.4 离心泵主要零部件及结构型式……………………………9
3.4.1 吸入室及其结构型式 ……………………………...9
3.4.2 叶轮及其结构型式……………………………………10
3.4.3 压出室及其结构型式…………………………………10
3.4.4 轴封机构及其结构型式………………………………11
3.4.5 轴向力平衡机构及其结构型式………………………12
3.4.6 其它零部件…………………………………………….12
第4章 离心泵结构设计……………………………………….13
4.1离心泵结构方案的选择 ………………………………………13
4.1.1 原电机的选择……………………………………………13
4.1.2 确定电机转数、比转数和级数…………………………14
4.1.3 初步确定吸入口直径、流速和吐出口直径……………15
4.1.4 确定泵的最小汽蚀余量和汽蚀比转数…………………17
4.2轴径的初步设计 …………………………………………………19
4.3离心泵叶轮的设计 ………………………………………………20
4.3.1 确定叶轮入口直径……………………………………….20
4.3.2 确定叶片入口边直径 …………………………………22
4.3.3 确定叶片入口处绝对速度 ……………………………23
4.3.4 确定叶片入口宽度 …………………………………….23
4.3.5 确定叶片入口处圆周速度.………………………………23
4.3.6 确定叶片数 .………………………………………………23
4.3.7 确定叶片入口轴面速度..…………………………………24
4.3.8 确定叶片入口安放角..……………………………………24
4.3.9 确定叶片厚度.……………………………………………25
4.3.10确定叶片排挤系数.………………………………………26
4.3.11 叶轮包角的确定.…………………………………………27
4.3.12确定叶轮外径.……………………………………………27
4.3.13 确定叶片出口安放角.……………………………………28
4.3.14 确定叶轮出口宽度...……………………………………28
4.3.15 确定叶轮出口绝对速度和圆周速度的夹角.…………30
4.4 径向导叶的设计计算..……………………………………………….32
4.4.1 确定基圆直径..…………………………………………….32
4.4.2 确定导叶入口角…………………………………………...32
4.4.3 确定导叶入口宽度………………………………………...33
4.4.4 确定导叶喉部面积和形状.……………………………….33
4.4.5 确定导叶入口厚度..………………………………………34
4.4.6 确定导叶扩散角..…………………………………………35
4.4.7 确定导叶扩散段长度..……………………………………35
4.4.8 确定反导叶入口角.……………………………………….36
4.4.9 确定反导叶叶片数 .……………………………………..36
4.4.10 确定反导叶出口角……………………………………..37
4.5 吸入室的设计……………………………………………………….37
4.6 平衡装置的设计计算……………………………………………….37
4.6.1 确定平衡盘两侧压差………………………………………38
4.6.2 计算平衡盘半径…………………………………………….39
4.6.3 计算轴向间隙长度和平衡盘外圆半径.…………………39
4.6.4 确定轴向间隙和径向间隙 .……………………………….40
4.6.5 计算径向间隙长度………………………………………….40
4.6.6 计算平衡盘的泄漏量……………………………………….41
第5章 离心泵主要零部件的强度计算………………………….43
5.1 叶轮盖板强度计算……………………………………………43
5.2 叶片厚度计算…………………………………………………44
5.3 轮毂的强度计算………………………………………………45
5.4 分段式多级泵中段计算 …………………………………….45
5.5 泵体密封面连接螺栓计算 ………………………………….46
5.6 泵轴的校核 …………………………………………………48
5.7 键的强度校核………………………………………………..…50
第6章 离心泵主要通用零部件的选择…………………………….…52
6.1 轴封结构的选择……………………………………………..…52
6.1.1轴封的作用…………………………………………………52
6.1.2填料密封………………………………………………….52
6.2 轴承部件的选择……………………………………………….53
6.3 联轴器的选择………………………………………………….53
第7章 离心泵材料的选择…………………………………………..53
7.1 壳体……………………………………………………………53
7.2 轴………………………………………………………………54
7.3 叶轮…………………………………………………………..54
第8章 经济分析……………………………………………………...55
8.1泵经济工作条件..………………………………………………55
8.2 技术经济分析的性质………………………………………...55
结论………………………………………………………………………..56
参考文献…………………………………………………………………..57
附录1………………………………………………………………………59
附录2………………………………………………………………………63

第1章 诸论

我的设计题目是《200D多段离心式清水泵结构设计》。根据指导教师给的设计参数的具体分析，我设计的多段离心式清水泵需要的流量是每小时280立方米，扬程是260米水柱，工作效率为70%，转速为每分钟1470转，液体重度为每立方米1000千克。多段离心式清水泵，它属于D型泵。 D型离心式清水泵是单吸多级分段式离心泵，供输送清水及物理化学性质类似于水的液体之用。具有效率高，性能范围广，运转安全平稳，噪声低，寿命长，零件互换性强，使用维护方便，产品规格齐全，覆盖面广等优点。卧式多级分段式离心泵依靠自身的结构可以满足大流量高扬程供水需求。往往是农业工业中不可却少的排水设施。因而该泵的性能应用范围是泵业发展所关注的。在密封采用软填料密封，注入液体或循环液体可以即起到密封作用又可以隔离及冷却。该泵价格底，结构简单、安装检修方便，因此可以隔离及冷却适用于工厂、城市、矿山、农村的给排水等，分段式多级泵的用途比较广泛，产量也比较大，它应用领域也在不断地扩大，具有广泛的研究意义。

D型离心式清水泵在国内外有了很大的发展。在国民经济的各个领域都有应用，无论是农业、城市、矿山，还是工业的各个部门都有它的存在。总之，无论是尖端的科学技术，还是日常的生活，到处都需要泵，到处都有泵在运行。只要有泵的地方就有离心泵的存在，其发展前景是可观的。在我国泵业发展庞大。从单级到多级，对泵的研究机理已经达到了国际水准。离心泵是泵中的一个分支。我国的离心泵研究合理，基本上满足从农业到工业跨领域性应用。

离心泵是一种用量最大的水泵，在给水及农业工程、固体颗粒液体输送工程、石油及化学工业、航空航天和航海工程、能源工程和车辆工程等国民经济各个部门都有广泛的应用。

第2章 泵的概述

2.1 泵及其在国民经济中的应用

泵是应用非常广泛的通用机械，在国民经济各部门中，泵是不可缺少的机械设备，输送各种液体都离不开它。例如在火力发电厂中，向锅炉送水的给水泵；向汽轮机凝汽器送冷却水的循环水泵；排出凝汽器中凝结水的凝结水泵；在几级加热器之间增加水流压力的中继水泵；排除热力系统各处疏水的疏水泵；向热力网系统补充水的补给水泵以及向热力系统中补充软化水的水泵等。这些泵都是火力发电厂的重要辅助设备。此外，还有用来输送各种润滑油、药液以及排除锅炉灰渣的特殊用途的泵。而且随着科学技术的发展，其应用范围正在迅速扩大。据1984年统计，泵耗电量占全国用电量的20%，耗油量占全国总用油量的5%。可见，提高泵类产品的技术指标，对节约能源，加速四个现代化建设具有重要意义。

2.2 泵的分类

泵的类型复杂，品种规格繁多。按其工作原理可分为以下三大类：

叶片式泵：是利用叶片和液体相互作用来输送液体,叶片式泵是由装在主轴上的叶轮的作用，给液体以能量的机器。按其作用原理可分为以下几类：它主要是包括离心泵和轴流泵、混流泵。

离心泵主要是由离心力的作用，给叶轮内液体以压力能和速度能，进而，在壳体或导叶内，将其一部分速度能转变为压力能，进行抽送液体的泵。离心泵是叶片泵的一种，它具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、性能平稳、容易操作和维修等优点。国内外生产实践表明：离心泵的产值在泵类产品中是最高的。这也是我的设计的目的，了解其结构和特点。

还有容积泵包括往复泵和转达子泵。

由于我主要研究的是离心泵在这里就对其它的泵不多作介绍了。

2.3 叶片式离心泵的型式

叶片式泵按其结构型式，可详细分类如下：

2.3.1按主轴方向

1.卧式：主轴水平放置；

2.立式：主轴垂直放置；