单级离心泵设计摘要：本设计从离心泵的基本工作原理出发，进行了一系列的设计计算。
考虑离心泵基本工作性能，流量范围大，扬程随流量而变化，在一定流量下只能供给一定扬程（单级扬程一般10～80m）。
本设计扬程为50m，泵水力方案通过计算比转数（n=67.5）确定采用单级单吸结构；通过泵轴功率的计算确定选择三相异步电动机；由设计参数确定泵的吸入、压出口直径；通过叶轮的水力设计确定叶轮的结构以及叶轮的绘型；设计离心泵的过流部件，确定吸入室为直锥形吸入室，压出室为螺旋形压出室；设计轴的结构及进行强度校核；确定叶轮，泵体的密封形式及冲洗，润滑和冷却方式；通过查标准确定轴承，键以及联轴器，保证连接件的标准性。
从经济可靠性出发，合理设计离心泵部件，选择标准连接件，保证清水离心泵设计的安全性，实用性，经济性。
关键词：离心泵工作原理；水力方案设计；叶轮和过流部件设计；强度校核；密封设计；键、轴承的选择Centrifugal Pump Design Manua lAbstract : This design starting from the basic working principle of the centrifugal pump, conducted a series of design calculations. consider the basic centrifugal pump performance, flow in a wide range, lift varies with the flow, the flow can only supply some lift (single-stage lift is generally 10~80m).The design head is 50m ,the design of the pump hydraulic scheme by calculating the number of revolutions(n=67.5) to determine the single-stage single-suction structure; choice of motor shaft power calculation; design parameters to determine the pump suction outlet diameter; determine the structure of the impeller and the impeller of the drawing of the hydraulic design of the impeller; flow parts of the design of centrifugal pump suction chamber for straight conical suction chamber, pressed out of the spiral-shaped pressure chamber; the structure and strength check of the axis design; determine the impeller centrifugal pump seal design, pump closed form and washing, lubrication, cooling method; determined by checking the standard bearings, and coupling to ensure that the standard connection. Departure from the economic viability of the rational design of centrifugal pump components, select the standard connector, to ensure the water using a centrifugal pump design safety, practicality, economy.Keyword:Centrifugal pump working principle ;Hydraulic design;Component design of the impeller and the over current; Strength check; Seal design; The choiceof key and bearing目录1绪论 (1)2电动机的选择 (2)2.1原动机概述 (3)2.2原动机选择 (3)2.2.1 泵有效功率 (3)2.2.2 泵轴功率 (3)2.2.3 泵计算功率 (3)2.3.4 选择电动机 (4)3泵主要设计参数和结构方案确定 (5)3.1设计参数 (5)3.2泵进出口直径 (5)D (5)3.2.1 泵吸入口径sD (5)3.2.2 泵排出口径i3.3泵转速 (5)3.4泵水力结构及方案 (6)3.5泵的效率 (7)3.5.1 泵总效率 (7)3.5.2 机械损失和机械效率 (7)3.5.3 容积损失和容积效率 (8)3.5.4 水力损失和水力效率 (8)4 离心泵泵轴及叶轮水力设计计算 (9)4.1泵轴及其结构设计 (9)4.1.1 泵轴传递扭矩 (9)4.1.2 泵轴材料选择 (9)4.1.3 轴结构设计 (9)D (10)4.2叶轮进口直径D (10)4.3叶片入口边直径1υ (11)4.4叶片入口处绝对速度1b (11)4.5叶片入口宽度1u (11)4.6叶片入口处圆周速度14.7叶片数Z (11)υ (11)4.8叶片入口轴面速度r1β (12)4.9叶片入口安装角y14.10叶片厚度 (12)ϕ校核 (12)4.11叶片排挤系数14.12叶片包角ϕ的确定 (13)4.13叶轮外径D (13)2β (13)4.14叶片出口安装角2y4.15叶轮出口宽度b (13)25 叶轮的选择及绘型 (15)5.1叶轮选择 (15)5.2平面投影图画法 (15)5.3轴面投影图画法 (15)6离心泵的吸入室及压出室设计 (18)6.1吸入室设计 (18)6.1.1 概述 (18)6.1.2 直锥形吸入室设计 (18)6.2螺旋形压出室 (18)6.2.1 基圆D (18)3b (19)6.2.2 蜗室入口宽度3α (19)6.2.3 舌角36.2.4 泵舌安装角θ (19)6.2.5 蜗室断面面积 (19)6.2.6 扩散管 (21)7轴向力径向力平衡计算 (22)7.1轴向力及其平衡 (22)7.1.1 轴向力计算 (22)7.1.2 轴向力的平衡 (23)7.2 径向力及其平衡 (23)8轴承、键、联轴器的选择 (24)8.1轴承 (24)8.1.1 轴承选择 (24)8.1.2 轴承校核 (24)8.1.3 轴承润滑 (25)8.1.4 轴承密封 (25)8.2键的选择与校核 (25)8.2.1 键的选择 (25)8.2.2 键的强度校核 (26)8.3联轴器选择 (26)8.3.1 联轴器 (26)8.3.2 联轴器的强度校核 (27)9泵轴的校核 (29)9.1强度校核 (29)9.2刚度校核 (31)9.3临界转速校核 (31)10泵体及其部件的密封设计 (33)10.1叶轮密封 (33)10.2泵体密封 (33)10.3轴封设计 (33)10.3.1 密封腔处的介质压力p (34)10.3.2 密封面平均直径的圆周速度 (34)10.3.3 密封腔内的介质温度t (34)10.3.4 根据介质特性选型 (34)10.3.5 机械密封具体结构 (34)10.4机械密封辅助措施 (35)10.4.1 机械密封冲洗 (35)10.4.2 机械密封润滑 (35)10.4.3机械密封冷却 (35)11经济性分析 (33)12结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1 绪论泵是一种将原动机的机械能转变为输送流体能量的机械。
在任何工矿企业中，用不到离心泵的部门是没有的.在农业生产中，泵是主要的排灌机械。
我国农用泵占泵总量的一半以上。
在矿业和冶金工业中，泵也是使用得最多的设备。
矿井下需要用泵排水；在选矿、冶炼和轧制过程中，需要用泵来供水等。
另外，在国防建设、船舶制造、城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床的润滑和冷却、纺织工业中输送漂液和染料、造纸工业中输送纸浆，以及食品工业中输送牛奶和糖类食品等，都需要大量的泵。
泵的设计具有不同的方法，其基于流道理论的一元分析常用于离心式机械，将流道横截面上的参数用其平均值来表示的一种简化分析方法。
确定泵叶轮的线性尺寸可以采用不同的方法，一种是利用经验系数直接计算线性尺寸，另一种利用速度系数。
利用相似理论推导出叶轮及蜗形压出室线性尺寸计算公式，再以当代国产泵优秀水力模型为统计源，用数值分析的方法将拟合成方程式进行计算，是离心泵水力设计行之有效而简洁的方法。
基于泵内液体流动的复杂性，至今还不能用理论计算的方法准确地获得泵的性能曲线，因此，通过试验手段开展对泵性能的研究，或对已有的产品确定其实际的工作性能就显得极为重要。
根据试验条件和目的的不同，性能试验可分为试验台试验和现场式试验两种。
试验台试验是指，将泵安装在制造厂或使用单位的泵性能试验装置上而进行的试验。
其主要目的是：确定泵的工作性能曲线，确定它的工作范围，可以更好的向用户提供经济、合理地使用和选择的可靠数据；通过实验得到的性能曲线来校核设计参数，检验是否达到了设计所要求的技术指标，以便修改设计或改进制造质量。
现场试验是指，泵安装到使用单位后，在实际的使用条件下进行的试验，其主要目的是为泵的安全、经济运行提供可靠的依据。
例如，通过试验了解整个泵装置及管路系统的实际性能，据此来考察其选型是否合理，并以此为依据，制定经济运行方案，使其在负荷变动时也能随之按最经济合理的方式进行。
在泵改造前进行试验，以便鉴定改进效果。
通过试验测得的效率下降和出力变化的情况，来估计泵在长期运行中因汽化、磨损和内部不正常的泄露等因素所造成的内部损坏程度，以便及时检测并合理确定检修期限。
泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮，介质在惯性离心力的作用下获得能量以提高压强。
介质离开叶轮进入泵壳后，因蜗壳内流道逐渐扩大而使介质减速，部分动能转换成静压能。
只要叶轮不断地旋转，介质便连续地被吸入和排出。
从上述工作原理可知，离心泵工作时，最怕泵内有气体，因为气体的密度小，旋转时产生的离心力就很小，叶轮内不能造成必要的真空度，也就无法将密度较大的液体吸入泵中，因此在开泵前必须使泵的吸入系统充满液体，工作中吸入系统也不能漏气，这是离心泵正常工作必须具备的条件。