DG型离心泵的设计

辽宁科技大学本科生毕业设计论文第-I–页DG型离心泵的设计摘要离心泵是一种用量最大的水泵，在给水排水及农业工程、固体颗粒液体输送工程、石油及化学工业、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。由于应用场合、性能参数、输送介质和使用要求的不同，离心泵的产品及规格繁多，结构形式多种多样。本次设计首先对泵的工作原理、结构特点、工艺特性等进行调研，尤其对高压锅炉给水泵进行了充分的研究，在对泵的基础理论较为了解的基础上，对其进行设计。在泵的设计中，选择设计系数法。该设计方法建立在对现有大量性能良好的泵的统计资料基础上，同时又简单合理。主要分为电动机的选择依据、叶轮设计、轴的设计、联轴器的选择等几个部分。采用三维设计软件对水泵的一些关键部件进行三维建模，如叶轮、轴等。给出它们的三维实体模型，并对他们进行装配。设计的最后，对轴以及其他关键部件进行了充分的强度校核。【关键词】毕业设计；DG型离心泵；设计系数法；三维设计辽宁科技大学本科生毕业设计论文第-II–页AbstractThecentrifugalpumpisamaximumamountofwaterpumps,havewideapplicationsinvariousnationaleconomicsectorsofwatersupply,drainageandagriculturalengineering,solidparticles,liquidtransportationengineering,oilandchemicalindustry,energy,engineeringandvehicleengineering.Applications,performanceparameters,transmissionmediaanduserequirements,productsandspecificationsofthecentrifugalpumprange,thestructureofavarietyofforms.Researchdesignfirstpumpworks,structuralcharacteristics,processcharacteristics,especiallyforhigh-pressureboilerfeedpumpadequateresearchinbetterunderstandingofthebasictheoryofthepumpbasedonitsdesign.Pumpdesign,selectionofdesigncoefficientmethod.Thedesignmethodisbasedonstatisticalinformationonthebasisoftheexistinglargenumberofgoodperformanceofthepumpatthesametimesimpleandreasonable.Isdividedintoselectedonthebasisofthemotor,impellerdesign,shaftdesign,choiceofcouplingofseveralparts.Thethree-dimensionaldesignsoftware,3Dmodeling,suchassomeofthekeycomponentsofthepumpimpeller,shaftandsoon.Giventheirthree-dimensionalsolidmodel,andtheirassembly.Finaldesign,rightaxisaswellasotherkeycomponentsofadequatestrengthcheck.[Keywords]graduationdesign;DGcentrifugalpump;designcoefficientmethod;three-dimensionaldesign辽宁科技大学本科生毕业设计论文第-III–页任务书1.设计数据已知条件：单级扬程80m，流量85hm3，转速2950minr,轴的额定功率为164KW。2.设计内容1．轴的设计2.比转速计算3.功率估算4.进口尺寸5.叶轮外径6.叶轮7.轴的强度校核计算8.电机功率计算及电机选择9.联轴器选用3.设计方法设计系数法：基于相似理论，是建立在对现有大量性能良好的泵的统计资料基础上，在设计新叶轮而找不到合适的水力模型时，可根据已确定的不同比转速所绘制的设计系数曲线，选择合适的设计系数和流速系数以决定泵的几何尺寸。辽宁科技大学本科生毕业设计论文第-IV–页目录第1章离心泵概论..............................................11.1离心泵的分类及结构................................................11.1.1离心泵的分类.................................................11.1.2离心泵的结构.................................................11.1.3离心泵的原理.................................................31.2DG85型锅炉给水泵简介..............................................41.2.1型号意义及性能范围...........................................41.2.2泵的结构.....................................................41.2.3DG85-80型锅炉给水泵的特点...................................61.2.4DG85-80型锅炉给水泵的工作条件...............................61.3DG85型给水泵的性能................................................71.3.1性能参数.....................................................71.3.2安装尺寸.....................................................8第2章泵的设计................................................92.1泵的主要设计参数..................................................92.2电机的选择.......................................................112.2.1电机选择的主要依据..........................................112.2.2电机参数的确定..............................................112.3联轴器的选择.....................................................122.4泵轴的设计.......................................................132.4.1最小轴经的估算..............................................132.4.2绘制泵轴草图................................................132.5叶轮的设计.......................................................142.5.1叶轮的速度设计过程..........................................142.5.2叶片绘型....................................................27第3章重要零件的强度校核.....................................313.1叶轮的强度校核...................................................313.1.1叶轮盖板强度计算............................................313.1.2叶片厚度计算................................................323.1.3轮毂强度计算................................................323.2轴的强度校核.....................................................333.2.1作用在轴上的载荷............................................333.2.2轴的强度校核................................................34参考文献......................................................36致谢..........................................................37辽宁科技大学本科生毕业设计论文第-1–页第1章离心泵概论1.1离心泵的分类及结构1.1.1离心泵的分类离心泵是一种量大面广的机械设备。由于应用场合、性能参数、输送介质和使用要求的不同，离心泵的品种及规格繁多，结构形式多种多样。现有离心泵的结构类型如下：涡壳式横轴导叶式离心泵涡壳式立轴导叶式1.1.2离心泵的结构离心泵的品种很多，各种类型泵的结构虽然不同，但主要零件基本相同。主要零件有泵壳、泵盖、泵体、叶轮、密封环、泵轴、机封或填料、联轴器、轴承等。如图1-1辽宁科技大学本科生毕业设计论文第-2–页图1-1离心泵的基本结构（1）叶轮叶轮按其结构型式有开式、半开式和闭式三种（如图1-2）。开式叶轮没有前后盖板，效率很低，只能用来输送浆糊状液体。半开式叶轮只有后盖板而没有前盖板，效率也较低，适用于输送含颗粒状物质的液体。闭式叶轮有前后盖板，流道是全封闭的，它的吸入口和后盖板、壳体上都装有密封环，以防止液体从高压端向低压端大量泄漏，故它的效率高，适用于输送洁净的液体。炼油厂所用离心泵多是这种型式。图1-2离心泵叶轮（a）闭式；（b）前半开式(c)后半开式(d)开式1-叶轮；2-后盖板；3-轮毂；4-前盖板；5-叶轮密封环；6-加强筋辽宁科技大学本科生毕业设计论文第-3–页（2）泵轴离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动，轴上装有轴承、轴向密封等零部件。泵轴属阶梯轴类零件，一般情况下为一整体。但在防腐泵中，由于不锈钢的价格较高，有时采用组合件。接触介质的部分用不锈钢，安装轴承及联轴器的部分用优质碳素结构钢，不锈钢与碳钢之间可以采用承插连接或过盈配合连接。由于泵轴用于传递动力，且高速旋转，在输送清水等无腐蚀性介质的泵中，一般用45#钢制造，并且进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介质的泵中，泵轴材料用40Cr，且调质处理。在防腐蚀泵中，即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中，泵轴材质一般为1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不锈钢。（如图1-3）图1-3泵轴1.1.3离心泵的原理（1）叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做工，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围，当流体到达叶轮外