轴向推力计算.doc

PAGE 700HLB-17型泵设计计算书 PAGE PAGE 7 700HLB-17型 立 式 斜 流 泵 设计计算说明书 编 制： 校 对： 审 核： 2010年5月 目 录 TOC \o 1-3 \h \z 一、水力计算 1 1、水力模型换算 1 2、轴向推力计算 3 二、零件强度计算 5 1、轴的强度计算 5 2、筒体壁厚计算 7 3、调整盘的强度计算 8 4、联接卡环的强度计算 8 5、叶轮螺母的强度计算 9 6、键的强度计算 10 7、基础载荷计算 11 8、刚性联轴器联接螺栓计算 11 9、泵轴临界转速计算 12 一、水力计算 1、水力模型换算 1.1确定性能参数 根据要求， 700HLB-17型循环水泵设计参数为： 。 1.2选择水力模型 根据，选择ns420型泵为模型泵，，，最高效率点处的。 1.3相似工况点的确定 作等比转数曲线，其与ns420模型泵的曲线交于点M，M即为所求工况点。M点的参数为：，，。 1.4计算放大系数 实取。 1.5确定性能换算关系（） 1.6列表计算 0 0.08293 0.10407 0.13092 0.17692 0.20740 0.23303 0 0.269 0.339 0.425 0.575 0.674 0.757 22.11 22.58 21.82 20.91 19.57 18.31 17.26 27.99 28.59 27.63 26.47 24.78 23.18 21.85 0 40.13 47.58 56.83 66.82 72.31 76.35 0 46.15 52.85 61.17 70.16 75.10 78.73 168.4 179.1 185.8 205.2 210.2 212.3 0.24942 0.26528 0.27886 0.29160 0.30372 0.32083 0.33288 0.810 0.862 0.906 0.947 0.987 1.042 1.082 16.38 15.29 14.39 13.49 12.46 10.72 8.83 20.74 19.36 18.22 17.08 15.78 13.57 11.18 77.44 78.03 78.54 78.05 77.07 72.89 66.34 79.71 80.24 80.70 80.25 79.38 75.62 69.73 213.0 210.1 206.7 203.7 198.3 188.9 175.3 1.7绘制性能曲线 2、轴向推力计算 水泵的轴向推力由两部分组成：转子部件总重量和作用在叶轮上的轴向水推力。所有轴向力均由电机承受。 2.1计算转子部件重量 设叶轮重、轴重、联轴器部件重、轴上其它零件重，则 2.2计算轴向水推力 方法一（采用经验公式）： 叶轮型式为不设置平衡孔的半开式叶轮 轴向水推力计算经验公式： （） 式中： r1——圆心在叶片进口边上，并与叶轮轮毂相切的圆心半径（0.136 d1——上述切圆的直径（0.159 H1——叶轮的扬程（17m γ——海水的重度（按1030kg/m ——轴向力系数，与比转数有关，其值查图（《叶片泵设计手册）P334）， 从性能曲线中可知，最高扬程为，则最大轴向水推力 方法二（《现代泵技术手册》）： 计算数据： ，，，介质密度 叶轮最大半径，叶轮后盖板半径， 叶轮轮毂半径，叶轮进口最小半径 水力效率 叶轮理论扬程 叶轮当量外径 叶轮出口圆周速度 叶轮势扬程 叶轮旋转角速度 综合方法一和方法二，取轴向水推力 最大轴向水推力 2.3计算总轴向推力 设计点轴向推力 最大轴向推力 二、零件强度计算 1、轴的强度计算 1.1最小轴径的选取 1.1.1轴所受的最大扭矩值计算公式： 式中：—— 泵配套电机额定功率， —— 泵转速， 1.1.2最小轴径的计算公式： 式中：—— 材料的许用切应力，轴材质为1Cr13，取 实取最小轴径（装叶轮处的砂轮越程槽）。 1.2轴的强度校核 轴受扭矩和轴向力作用，轴的强度校核需计算两个作用力的合成剪应力和转矩变动应力值，和的合成值在规定的范围内即可。 1.2.1合成剪应力的计算公式： 式中： —— 泵轴向推力， —— 压力波动引起轴向推力的波动系数，一般取 —— 轴所受最大转矩， —— 配带动力产生的转矩变化，对电动机 —— 最小轴径， 1.2.2转矩变