第五章 泵体设计
v3=0.52×2?9.8?40 v3=14.56ms
蜗室最大断面（即第Ⅷ断面）处的面积：
S8=
Q8 （5-4） v3 其中，Q8为通过Ⅷ断面的流量，其计算公式为：
360???Q (5-5) Q8=?360 其中θ按照图5-3可以查出θ=15?故：
360??15??27 Q8=
360?Q8=25.875 m3/h
所以Ⅷ断面得面积为：
S8=
25.875=493.647㎜2
14.56?3600iSi= S8 （5-6）
8由此可以计算其他各断面的面积：
5.2.5 扩散管
液体离开蜗室后进入扩散管，在扩散管中，一部分动能变为压能。扩散管末端为泵的突出口，与吐出管路相接。所以吐出口直径应该按国家标准规定的管径选取。为了尽量减少在扩散时的水力损失，扩散角一般取6?~10?，在这里取8?.
扩散管的进口可看做事蜗形体的Ⅷ断面，见图5-5，其出口时泵的压出口。
设计计算扩散管的长度L和压出口直径Dy时，原则上长度L应尽可能小，并应照顾到泵压出口法兰尺寸符合法兰标准，法兰位置适当，便于加工和装拆法兰螺栓。
由于Ⅷ断面是梯形（或矩形），而泵的压出口时圆形，所以只能求出蜗形体扩散管的当量扩散角，其计算式如下：
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四川理工学院毕业设计（论文）
?Dy?D8tan= (5-7)
22Lθ为扩散管当量扩散角；D8为Ⅷ断面当量直径。 D8壳按下式来计算：
D8=
4S8? (5-8)
在计算时先根据结构选定扩散管长度L，有公式（5-8）算出D8，在根据有利的θ值，最后用公式（5-7）计算出Dy标准直径。
图5-5 蜗形体
5.3 泵体的绘形
5.3.1 绘制泵体时考虑的因素
1. 在蜗壳设计中，最重要多的设计变量时喉部面积，该面积和叶轮出口面积决定泵的最优工况点。当考虑用一个泵体昂装不同叶轮式，应该先按照标准叶轮初不确定喉部面积，然后再将喉部面积增大10％，以便保证大流量工况泵的效率。
2. 因为在扩散管中发生动能向压力能的转化，所以特别注意扩散管的设计。
3. 设计的蜗壳应保证所有的断面内速度相等。 4. 最多用三条圆弧光滑连接有隔舌到喉部的螺旋线。
5. 蜗壳泵体，特别是双蜗壳泵体，铸造比较困难。在中小型泵中，蜗壳面积小，流道长，要求的悬空砂心。
5.3.2 蜗形体Ⅰ-Ⅷ断面的绘制
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第五章 泵体设计
用作图法绘制梯形断面：
先确定基圆直径D3和蜗形体进口宽度b3，以b3为底边，作等腰梯形，此梯形的二斜边的斜度应符合
h=(0.3~0.5)或15?~25?，并令其面积略大于Ⅷ断H面面积S8，然后将梯形圆角的γ取大一些，使圆角后的梯形面积等于Ⅷ断面的计算面积S8，Ⅷ断面即算作成。如图5-6
其他断面的绘制过程与上述Ⅷ断面的绘制过程完全一样，见图5-7.绘图时要注意下述事项：为了便于绘制断面、比较个断面的形状和使徒仿版期间，八个断面壳绘制在一起；而为了图面清晰，各个断面壳只会出一般。蜗形体外壁如系弧线，则其圆弧半径R8、R7?应随断面包角的减小而又规律的增大，且应使O断面处为直线。否则如图5-8虚线所示，绘增大隔舌和叶轮之间的间隙，影响泵的性能。断面高度H8、H7??，圆角半径r8、r7??，侧壁斜度等，均应如前所述，随着包角的减小而又规律的减小。一般h8、h7??h1的数值是等差的，h1不小于b8/2,如图中断面面积与计算值不符，则以调整断面发高度H8、H7??较为方便。
图5-6 蜗形体梯形断面Ⅷ断面的绘制
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四川理工学院毕业设计（论文）
图5-7 泵体平面图的绘制
蜗形体绘制的综合图如下：
图5-8 综合图
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第六章 泵零件设计
第六章 泵零件设计
6.1 轴的确定 6.1.1 轴结构的确定
泵轴上的载荷有以下几种：
径向力 泵转子的径向力、叶轮外元压力分布不均匀引起的水力径向力和由叶轮、联轴器等转动部件残余不平衡重量引起的离心力。
轴向力 叶轮上轮盘的力和轮盖收的力的差值。平衡方法见下一章。
扭矩 M
在前面的计算中，已经初步计算出轴的最小直径d=12mm，为了轴有足够的强度以及能够满足轴上零件的安装和固定要求如键的因素等，要将初步计算出的结果加以适当的放大，电动机的轴径为38mm,故取1=38mm，按照此轴径选取的联轴器的轴孔为L=82mm，可以知道该段轴的长度为L1=80mm。
接下来的轴径d2=44mm，取其长度L2=20mm。
下面的轴段是用于装轴承用的。取其轴径d3=50mm,按照其轴径选出轴承代号为6010的深沟球轴承。取其长度L3=60mm。
中间轴承的轴径d4=56mm，取其长度L4=300mm.
第五段轴段也是用于安装轴承用，因此轴径和第三段轴相同，长度L5=300mm
第六段轴是用于安装密封用的，此设计用填料密封，轴径d6=44mm，取其长度L6=97mm。
最后一段轴是安装叶轮的，其轴径为d7=30mm，长度L7=35mm。在叶轮入口处的轴颈加工为M27螺纹连接叶轮螺母，用于轴向紧固叶轮。
叶轮轮毂在叶轮轮毂的挤压作用下与轴套紧密结合，轴套的主要作用是个例液体介质与泵轴、安放机械密封。轴向定位叶轮，其本身需要有足够的强度，其
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