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1、毕业设计(论文)正文题 目 基于SolidWorks的系列工业泵设计专 业机械设计制造及其自动化基于SolidWorks的系列工业泵设计摘要：本次设计的任务是IHE65-50-160型化工流程泵。主要包括：叶轮的水力设计，吸水室的设计，压出室的设计，零部件的选择和设计，并对相关部件进行了强度校核。单级泵的主要部件有吸入室，压出室，轴，叶轮，密封，轴承部件等。对于这种小流量泵，比转速低，泵的效率太低， 无法达到要求。 在设计中可以采取加大流量法来设计。该类型泵采用径向式导叶，它除具有某些结构上的优点外，还能在各种工况下平衡作用于叶轮上的径向力。在本设计中采用环形吸水室。它的各个断面形状和尺寸均相
2、同，结构简单紧凑。其缺点是存在冲击和漩涡，并且液流速度分布不均匀。每一个零部件都对整台泵的运行起着非常重要的影响。因此，应对这些部件做详细的设计与选取，使整台泵达到良好的性能。 关键字：泵 水力设计 结构设计 临界转速 The series of industrial pump design based on solidworks Abstract :This project is aimed to IHE65-50-160 chemical process pump. The main content of design is the hydraulic design of the impe
3、ller, suction chamber and delivery chamber, the selection and design of some parts are also concluded, the strength of some parts are verified.The main parts of the single pump conclude suction section , delivery chamber, shaft, impeller, seal, bearing, bolt and so on. For such a small flow pump, lo
4、wer specific speed and efficiency of the pump too low to meet the requirement. In the design can be taken to increase the flow of design. The use of radialtype pump guide vanes, which in addition to a certain structure on the merits, but also in various condition balancing role in the radial force o
5、n the impeller. During the design of a ringabsorbent room. The various sections are the same shape and size, compact structure is simple. Its shortcomings there is shock and whirlpool, flow speed and uneven distribution.Every parts plays a very important in function of pump. So I should do well to i
6、ncrease efficiency of the pump. Key words: pump， hydraulic design ，structure design ，critical speed 目 录第一章 绪 论61.1.本课题的研究背景61.1.1.工业泵设计的意义及前景61.2.本课题研究的主要目的61.3.本课题研究的主要容21.4.本章小结2第二章 水力设计32.1.泵的基本设计参数32.2.基本方案的确定32.2.1.泵进出口直径的计算32.2.2.水力方案确定和比转速的计算32.2.3.泵的工作效率的初步估算42.3.叶轮主要参数的选择和计算52.3.1.轴径的确定52.3
7、.2.叶轮进口直径的确定52.3.3.叶轮出口直径与叶轮外径的初步计算62.3.4.叶片数Z和出口安放角2的确定72.3.5.叶轮外径的精算72.4.叶轮轴面投影图的绘制82.5.一元理论轴面流线的绘制102.6.方格网包角变换法叶片绘型102.6.1.流线分点102.6.2.在平面方格网上绘制流线102.6.3.轴面截线的绘制132.6.4.叶片加厚142.6.5.叶片绘型质量检查142.6.6.叶片木模加工图的绘制142.6.7.小结15第三章 压水室水力设计163.1.压出室的水力设计163.2.涡室的设计和计算163.2.1.基圆直径163.2.2.涡室进口宽度b3173.2.3.舌角
8、0173.2.4.涡室隔舌安放角0173.2.5.涡形体各断面面积的计算173.2.6.涡形体轴面投影图的绘制183.2.7.涡形体平面图的绘制193.2.8.扩散管的绘制193.2.9.扩散管中间断面的绘制19第四章 材料的选择194.1.材料选择时应考虑的因素194.2.金属材料的应用204.2.1.几种较特殊的金属材料的大致应用情况204.2.2.主要零件材料的选择21第五章工业泵总体设计及三维零件建模22感信28参考文献29第一章 绪 论1.1. 本课题的研究背景1.1.1. 工业泵设计的意义及前景2005年，工业泵工业总产值将达到150亿元，可实现销售收入160亿元，是1998年的1
9、25%。其中，工业总产值“十五”期间年增长率为5%；2010年，工业泵行业工业总产值预计达到180亿元，销售收入达190亿元，是2000年的150%。行业经济效益将得到明显的提高。 国市场的占有率也将从目前的84%左右，提高到90%。其中，火电、核电和“三大化工”中的重点产品市场2005年和2010年占有率分别达到75%和80%以上。企业的产品开发、试制、加工设备等的技术水平和装备能力将具有较强的竞争能力。未来10年，也是泵行业出口创汇增加幅度最大的时期，预测2005年、2010年的出口创汇额分别可达4.5亿美元和7亿美元左右，比1998年增加2.5倍和4.4倍，比2000年的预测值也将增加1
10、.2倍和2.9倍。2005年和2010年产品的出口额将占到工业总产值的25%和32%左右。 重点发展为超临界火电机组配套用锅炉给水泵、空冷火力发电机组用泵、核电站用泵，逐步填补油田、海上采油、炼油和油品、石化等方面的特殊用泵空白，形成工业泵行业新的经济增长点。 根据工业泵协会统计，协会会员近3年，工业泵平均每年出口额以200%的速度进行增长，预计2000年、2005年泵协会员单位出口创汇可分别达到1.6亿美元、3亿美元，整个泵行业达到2亿美元、4.5亿美元左右。工业泵出口的主要国家和地区是，东南亚、孟加拉、巴基斯坦、南非等地。丰球集团公司的潜水泵产品，通过在美国、欧洲等地开办经销部，已打开这些
11、地区的产品销售，并且获得了比国销售更好的效益。 1.2. 本课题研究的主要目的 目前工业泵普通产品供大于求，高水平、高质量的特殊产品供不应求，还需从国外进口，产品的水平与用户要求差距较大。产业结构和产品结构不合理的现象尤为明显，产品达到当代世界先进水平极少，大部分仅达到80年代90年代初的水平，不能适应市场需求结构的变化。一方面产品积压严重，另一方面市场急需的产品试制太慢或短缺，冲不出传统产品的格局。与国外的动态差距并没有缩小，形势不容乐观。 党在十六大报告中明确指出了要通过未来20年的建设，实现国民生产总值GDP翻两番，全面建设小康社会的目标。从2002年到2020年设定的增长目标是GDP翻
12、两番，那么也就是说年均GDP增长率不能低于7.2%，这是必须要实现的目标。GDP的增长在很大程度上要依靠基础投资来拉动，而基础设施投资的逐年增长意味着工程机械特别是液压挖掘机需求量会逐年上升。在未来20年将会为挖掘机行业的稳定发展提供一个良好的宏观经济环境。总之，中国工业泵持续波浪型发展，从科学的发展观来看，要摒弃一切脱离实际的超前。今后一个时期工业泵市场火爆式的炎夏恐难遇到，我们期待温暖、柔和、生机勃勃的春天的到来。期望中国工业泵市场能够持续、稳定、健康发展。当今任何一个国家，若其要在综合国力上取得优势地位，就必须在科学技术上取得优势。90年代以来，随着以计算机技术为主的信息技术的发展，世界
13、经济格局发生了巨大的变化，逐步形成了一个统一的一体化市场，经济循环加大、加快市场竞争日趋激烈，从而也迫切要求对产品设计的研究能有进一步的突破，为了缩短产品的设计周期、提高生产的质量、降低生产成本，就需要在产品的设计阶段进行预测。计算机辅助设计，将难以用语言表达的复杂的机械结构形象地表达在人们的面前，让设计者在设计阶段就能清楚地见到产品的最终结果，及时发现设计问题。1.3. 本课题研究的主要容本课题利用SolidWorks三维设计软件的零件设计与装配及运动仿真功能，将复杂的工业泵形象地展现在用户的面前，使设计者在设计阶段就能清楚地见到产品的最终结果，直观方便，并能及时发现设计问题，既减轻了工作量
14、又节省资金，大大提高了劳动效率。1.4. 本章小结 本章主要对课题的研究目的和意义及主要容进行了说明，通过对这些题的分析和探讨,更加深入了解对课题研究的必要性。第二章 水力设计2.1. 泵的基本设计参数 扬程H=32m 流量Q=25/h 转速 n=2950r/min 汽蚀余量NPSHr=4.8m 效率：=69，均质清洁液体 介质密度=1000kg/m3 介质温度小于105 2.2. 基本方案的确定 2.2.1. 泵进出口直径的计算考虑到此泵的流量，以及保证其具有高抗汽蚀性能，综合考虑取=2.1m/s，泵的吸入口直径按下式确定上式中取vs2.1m/s取离心泵系列标准口径 =65m出口直径： =（10.7） =0.77=50.05 取：=50取标准法兰直径D65mm。取 Ds65mm，Dd50mm 均符合标准的法兰和管路直径。2.2.2. 水力方案确定和比转速的计算该泵的扬程为32m，采用单吸式叶轮，由于单吸式不可以自动平衡轴向力，为使泵安全稳定运行，并且能够提高泵抗汽蚀的性能，应采用平衡孔来平衡轴向力。由比转速公式：式中n=2950r/min，H=32m,Q=25m3/h2.2.3. 泵的工作效率的初步估算1）、水力效率2）、容积效率3)、机械效率4）、泵的总效率泵的总效率为取:0.720.69，符合设计要求。故采用单级单吸结构是合理得选择。2.3
