（全套CAD）多段式离心泵清水泵设计

离心泵的主要零部件有以下几种叶轮，吸入室，压出室，密封环，轴封机构，轴向力平衡机构。

泵的主要过流部件有吸水室叶轮和压水室，其中还包括导叶。

泵的吸水室位于叶轮前面，其作用是把液体引向叶轮有直锥形弯管形和螺旋形三种形式。

压水室位于叶轮外围，其作用是收集从叶轮流出的液体，送入排出管。

压水室主要有螺旋形压水室矩形形压水室两种形式。

叶轮是泵最重要的工作元件，是过流部件的心脏。

叶轮由盖板和中间的叶片组成，根据液体从叶轮流出的方向不同，叶轮分为径流式混流式和轴流式三种型式。

径流式叶混流式叶轮轴流式叶轮.泵的基本参数表示泵的主要性能的参数有以下几个流量扬程转速汽蚀余量功率和效率流量流量是泵在单位时间内输送出去的流体量体积或质量，其中，体积流量用表示，单位是等，质量流量用表示，单位是等。

质量流量和体积流量的关系为式中流体的密度，常温清水。

液体重度随温度变化，而压力变化对其影响较小。

所以，在计算中可根据实际情况由表查出。

扬程扬程是泵所抽送的单位重量的液体从泵进口处泵进口法兰到泵出口处泵出口法兰能量的增值。

也就是牛顿液体通过泵获得的有效能量。

其单位是•，即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。

根据定义，泵的扬程可以写为式中泵出口处单位重量流体的能量泵进口处单位重量流体的能量单位重量流体的能量在水力学中称为水头，通常由压力水头速度水头位置水头三部分组成，即，因此式中泵出口进口处液体的静压力泵出口进口处液体的速度泵出口进口到任选的测量基准面的距离转速转速是泵轴单位时间的转数，用符号表示，单位是。

它与所用的原动机形式有关，如采用电作为动力源的可以选择电机直接驱动，也可以选择加入个变速器，来改变转数也可以选择采用汽油机柴油机驱动还可以采用汽轮机驱动。

汽蚀余量汽蚀余量是表示汽蚀性能的主要参数。

把泵入口的全水头和液体饱和蒸气压力水头之差，作为发生汽蚀的大致标准。

汽蚀余量国内曾用表示。

段式，离心泵，清水泵，设计，毕业设计，全套，图纸目录绪论泵的概述.泵及其在国民经济中的应用.泵的分类.叶片式离心泵的型式按主轴方向按液体从叶轮流出的方向按吸入方式按级数按叶片安装方法按壳体分开方式按泵体形式离心泵的基本理论知识及主要部件.离心泵的结构形式流量扬程转速汽蚀余量功率和效率.泵的各种损失及泵的效率.离心泵主要零部件及结构型式吸入室及其结构型式叶轮及其结构型式压出室及其结构型式离心泵结构设计.离心泵结构方案的选择原电机的选择确定电机转数比转数和级数初步确定吸入口直径流速和吐出口直径确定泵的最小汽蚀余量和汽蚀比转数.轴径的初步设计.离心泵叶轮的设计确定叶轮入口直径确定叶片入口边直径确定叶片入口处绝对速度确定叶片入口宽度确定叶片入口处圆周速度确定叶片数确定叶片入口轴面速度确定叶片入口安放角确定叶片厚度确定叶片排挤系数叶片包角的确定确定叶轮外径确定叶片出口安放角确定叶轮出口宽度确定叶轮出口绝对速度和圆周速度的夹角.径向导叶的设计计算确定基圆直径确定导叶入口角确定导叶入口宽度确定导叶喉部面积和形状确定导叶入口厚度确定导叶扩散角确定导叶扩散段长度确定反导叶入口角确定反导叶叶片数确定反导叶出口角.吸入室的设计.平衡装置的设计计算确定平衡盘两侧压差计算平衡盘半径计算轴向间隙长度和平衡盘外圆半径确定轴向间隙和径向间隙计算径向间隙长度计算平衡盘的泄漏量离心泵主要零部件的强度计算.叶轮盖板强度计算.叶片厚度计算.轮毂的强度计算.分段式多级泵中段计算.泵体密封面连接螺栓计算.泵轴的校核.键的强度校核离心泵主要通用零部件的选择.轴封结构的选择轴封的作用填料密封.轴承部件的选择.联轴器的选择离心泵材料的选择.壳体.轴.叶轮致谢参考文献附录摘要泵作为种通用机械，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种，输送清水含杂质量小，颗粒度小于.，物理化学性质类似于水的其他液体。

它输送介质温度小于，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根轴上，串联的工作，所以扬程般比较高，每个叶轮均有相应的导叶。

。

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立方米，扬程是米水柱，工作效率为，转速为每分钟转，液体重度为每立方米千克。

多段离心式清水泵，它属于型泵。

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。

往往确定叶片排挤系数叶片排挤系数是叶片厚度对流道入口过流断面面积影响的系数。

它等于流道入口叶片厚度的过流面积与考虑叶片厚度过流面积之比值式中叶片节矩，如图，可按，叶片在圆周方向上的厚度，如图按公式入口处的叶片实际厚度严格的说是液面上的厚度将上述三个式子联立可得式中，叶片入口边直径叶片厚度叶片数目叶片入口安放角则，叶片包角的确定叶片包角就是入口边与圆心的连线和出口边与圆心连线间的夹角。

包角越大叶片间流道越广，则叶片单位长度负荷小，流道扩散程度越小，有利于叶片与液流的能量交换。

如叶片包角太大，则叶片与液体的摩擦损失增加，铸造工艺性差，所以包角大小应适当选取。

对的泵，般取。

取确定叶轮外径由公式式中，叶轮出口圆周速度可按下式计算式中，叶轮出口圆周速度系数，由图选取为.。

多级泵的单级扬程则，.则，根据公式，则取系数为.，片取片与前面假设相似。

确定叶片出口安放角叶片出口安放角般在范围内，通常选用，通常选用。

对高转速的泵，安放角可以取得小些，低比转速的泵可取得大些。

叶片出口安放角对性能曲线的形状，叶轮流道形状和泵的扬程影响都较大。

取确定叶轮出口宽度实测表明，当叶片宽度改变时，通过叶轮的流量变化不大。

因此，若叶片宽度过窄，则叶片单位面积上的负荷增加，滑移系数增大而使叶轮的理论扬程减小，同时叶轮的相对速度增大，液流与叶片表面的摩擦损失增加，从而造成泵效率的下降。

可以通过叶轮出口轴面速度确定，离心泵的设计基础叶轮出口速度三角形图，可按下式计算式中，为叶轮出口轴面速度系数，可按图选择。

取值.。

多级泵的单级扬程。

则，由于已确定，所以可以按下式计算式中流经叶轮的流量，叶轮外径，叶片数目叶片出口处圆周方向的厚度，可有下述公式计算式中叶轮出口处叶片真实厚度严格地说是流面上的速度见图离心泵设计基础叶轮出口排挤，这里取叶片的厚度。

叶片出口安放角。

将公式联立可得带入数值，可得确定叶轮出口绝对速度和圆周速度的夹角离心泵设计基础叶轮出口排挤将各种数据代入公式可解得由公式可得又因式中经验系数，由下式计算得由于所以取叶轮叶片数叶轮出口半径叶轮入口半径将上述各个数据代入公式可得将公式与公式计算得的数据代入可得在有限叶片时，液体实际流出角为，可得液体流出叶轮的绝对速度为叶轮结构型式如下图图叶轮结构图.径向导叶的设计计算确定基圆直径根据经验可按下是，扭曲叶片式导叶径向尺寸比较小，所以深井泵潜水泵作业面潜水泵和部分混流泵由于泵的外径受到限制而采用扭曲叶片式导叶。

扭曲叶片式导叶收集液体和能量转换工作全部在导叶流道内进行。

轴封机构及其结构型式在泵轴伸出泵体处，旋转的泵轴和固定的泵体之间有轴封机构。

离心泵的轴封机构有两个作用减少有压力的液体流出泵外和防止空气进入泵内。

尽管轴封在离心泵中所占的位置不大，但泵是否正常运转却和轴封密切有关。

.有骨架的橡胶密封有骨架的橡胶密封在这种密封中，密封碗是主要密封元件，它利用橡胶的弹力和弹簧压力将密封碗紧压在轴轴套上。

这种密封结构的优点是，结构简单体积小密封效果比较显著缺点是密封碗内孔尺寸容易超差。

因此，将轴压得太紧，造成消耗功率太大。

这种密封结构安装要求较严，寿命比较短，所以在小泵上用得还比较多，在大泵上很少采用。

.填料密封填料密封是般离心泵中最常用的密封结构，般由填料套填料环填料填料压盖长扣双头螺栓和螺母组成，靠填料和轴或轴套的外圆表面接触来实现密封的。

轴封的严密性可以用松紧填料压盖的方法来调节。

填料密封的合理泄漏量是液体从填料函中渗漏出来，成滴状，每分钟泄漏量为滴左右。

根据计算和资料我采用了此密封。

.机械密封机械密封主要密封原件辅助密封原件压紧原件和其他辅助原件组成。

优点是密封性好寿命长泄漏少功率消耗少，在运转中可以达到几乎不泄漏的程度，所以广泛应用于输送高温高压和强腐蚀性的液体的离心泵。

缺点是制造复杂价格较贵损坏时不易更换，另外主要密封原件和其他辅助密封原件的材料不好选择。

.浮动环密封浮动环密封浮动密封是籍浮动环端面和浮动套端面的接触来实现轴向密封的，径向密封是籍轴套外圆表面与浮动环内圆表面形成的狭窄缝隙以产生节流来密封的。

浮动密封的优缺点是结构简单泄漏量介于机械密封和填料密封之间，运转可靠，但争购向尺寸略大于其他密封机构。

轴向力平衡机构及其结构型式多级泵般用平衡鼓或平衡盘平衡轴向力。

因为，泵在运行中由于作用在转子上的力不对称就产生了轴向力。

由于轴向力的存在，泵的转动部分必然在轴向力的推动下发生串动，转子与泵体发生研磨，使泵不能正