双吸式二螺杆泵的结构设计-双螺杆【带三维proe】【31张CAD图纸+论文】.zip
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双吸式二螺杆泵的结构设计双吸式二螺杆泵的结构设计摘要摘要双吸式螺杆泵在最近几年进行了许多的研究,技术有了很大的发展。新的研究成果在许多领域进行应用,并且取得了很好的效果。双吸式二螺杆泵的应用范围和领域一定会逐步的扩大,应用到各行各业中去。相对的技术要求也会越来越高。本文主要介绍了双吸式二螺杆泵的结构设计以及设计步骤,深入讨论其中各个零部件的选择。首先,我们应该了解双吸式螺杆泵的工作原理。双吸式二螺杆泵是主动螺杆在转动时带动从螺杆在衬套中转动,依靠密封腔的容积变化来流体输送的。其次,螺杆泵最重要的部分是螺杆,所以我们首先进行是双吸式二螺杆泵的主从动螺杆的结构设计。在双吸式二螺杆泵的设计过程中最重要的是螺杆的设计,我们主要依靠给定的流量和压力以及所输送的介质这些数据来确定螺杆的设计方向。在次,螺杆泵的密封是很重要的。螺杆泵是一个压力泵,它的密封系统好坏决定了能否提供足够的压力来输送介质。所以在设计的过程中衬套与螺杆的密封、衬套与壳体的密封、螺杆与端盖的密封是我们要考虑的。最后,我们要选择一些螺钉、轴承、安全阀、垫圈等双吸式螺杆泵的附件。文章重点介绍的是衬套壳体的密封性设计和双吸式二螺杆泵的螺杆的设计计算,对于双吸式二螺杆泵的附件的选择也做了详细的讲解。关键词:关键词:双吸式二螺杆泵,结构设计,密封系统,设计步骤 江西科技学院本科生毕业论文(设计)2STRUCTURAL DESIGN OF THE DOUBLE SUCTION OF THE TWO-SCREW PUMP ABSTRACTDouble suction of the two-screw pump has a rapid development in recent years, and it is now used in many areas and have a good achievement. Range of applications and fields of the double suction of the two-screw pump in the future will become increasingly large, and its technical requirements have become higher. So this paper describes the structural design steps of the double suction of the two-screw pump and the choice of the various components.First, we need to know and understand how the double suction of the two-screw pump works. Double suction of the two-screw pump is active screw driven in rotation from the screw rotation in the bushing, it relies on the formation of the sealed chamber of volume change transmission fluid. Second, The screw is the most important part of a screw pump, so we first design the active screw and driven screw structure of the double suction of the two-screw pump. Screw design has a very important role in the design process of the double suction of the two-screw pump, the data to determine of the structural design of the screw with the flow and pressure as well as 江西科技学院本科生毕业论文(设计)t, we have to choose the double suction of the two-screw pump with accessories, such as screws, bearings, safety valves, gaskets, etc.The article highlights the double suction of the two-screw pump design calculations and sealing of the bushing shell design, in addition the article do a lot of introduction to the choice of attachment of the double suction of the two-screw pump.KEYWORDS:double suction of the two-screw pump,structural design,sealing system,design step江西科技学院本科生毕业论文(设计)4摘要 .1ABSTRACT.2第一章 绪论 .41.1 螺杆泵的使用领域及其分类 .41.2 双吸式二螺杆泵的介绍 .61.3 课题的来源及意义 .101.4 国内外的研究现状 .102 主动螺杆和从动螺杆的设计 .122.1 双吸式二螺杆泵螺杆螺纹的设计与计算 .132.2 两螺杆的原件定位和中心距的选择 .153 双吸式二螺杆泵密封有关零件的设计 .203.1 双吸式二螺杆泵的工作时各种间隙的计算与选择 .203.2 衬套的厚度及结构的设计计算 .213.3 泵外壳的尺寸及结构的设计 .233.4 支撑端盖和外端盖的设计 .294 附件的选择 .334.1 主从动螺杆两端轴承的选择 .334.2 安全阀的选择 .344.3 密封垫圈的选择 .365 两螺杆和轴承以及螺钉的强度校核 .365.1 螺杆的强度校核 .365.2 轴承的强度校核 .375.3 螺钉的强度计算 .386 结论与展望 .40参考文献 .42谢辞 .43江西科技学院本科生毕业论文(设计)5第一章 绪论 1.1 螺杆泵的使用领域及其分类 1.1 螺杆泵的使用领域及其分类 1.1.1 螺杆泵的使用领域常见的泵有容积式泵和动力式泵两大种类。容积式泵包括往复泵、转子泵和齿轮泵等,离心泵和轴流泵等属于动力式泵。本文所研究的双吸式双螺杆泵属于容积式泵。螺杆泵的适用范围比较广泛,可以应用于石油、化工、航运、电力、机械液压系统、食品、冶金、轻工、造纸、军工、医药、船舶、机床、采矿、环保和污水处理等各种工业部门当中,使其发挥了巨大作用,具有很高的使用价值。螺杆泵具有很多的特点 : 流量平稳,压力脉动小,自吸能力强(即很小的NPSHr值),噪声低,效率高,使用寿命长,工作可靠,运行成本低。此外螺杆泵还具有其他有点,比如结构简单,零件少,易损件少、体积紧凑,重量轻等。螺杆泵最为突出的优点是输送介质时不会形成涡流、无剪切、无乳化作用、可输送粘度范围宽广的各种介质,对输送介质不敏感,既可以输送各种粘度的润滑性或腐蚀性介质,也可以输送各种粘度的非牛顿液体,特别是有的双螺杆泵还可以输送气液混合物,这对油田输送成分复杂的原油具有非常重要的意义。一般来说,螺杆泵可以输送多种混合介质,正是由于螺杆泵具有以上各种特点,大部分行业纷纷投入到此研究当中。不管是什么样的螺杆泵,工作原理都是利用螺杆泵的转子与转子之间以及转子与定子之间形成的密封腔,在泵进行运转时使密封腔连续不断地由入口向出口移动,从而排出流体,进行工作。如果螺杆泵内两个相邻密封腔之间没有理论泄漏通道,就是严格密封型螺杆泵。相反,则为非严格密封型螺杆泵。 1.1.2 螺杆泵的分类 螺杆泵的种类繁多,通常有三种分类方法:1)按螺杆泵转子的数目进行分类 这种类型的螺杆泵有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵。单螺杆泵是1932年由法国工程师Moineau发明,并由德国PCM泵公司制成产品,它是一种内啮合偏心回转的容积泵,泵的主要构成是一根单头螺旋的转子和一个通常用弹性材料制造的定子,当转予在定子型腔内绕定子的轴线作行星回转时,转定予之间形成的密闭腔就沿转子螺线产生移动,因此就将介质均速地、连续地,江西科技学院本科生毕业论文(设计)6而且容积恒定地从吸入口送到压出端。基于这种特性,单螺杆泵特另适合于输送高粘度介质。1890年, 美国麻省的Warren公司发明了全球第一台双螺杆泵, 荷兰的Houttuin公司于1929年发明了欧洲第一台双螺杆泵。双螺杆泵分为密封型和非密封型两种。非密封型螺杆泵能输送污液和非润滑性液体,甚至液气比为1:4的液体以及输送粘度高或粘度有变化的情况。它具有非常强的吸入性能,运转中如发生吸入大量空气而产生短时间脱流,仍然能迅速恢复正常。密封型双螺杆泵虽然起步的比较晚,在效率方面要略逊于IMO泵,但是由于在可靠性方面超过它,所以在舰船上得到了广泛的应用,主要用来输送油类和燃料“1。三螺杆泵属于回转渐进式容积泵,是1931年由瑞典IMO公司发明并制造的。它通常是指摆线啮合的IMO泵,即密封型螺杆kaiyun体育全站 Kaiyun登录网页泵。它的理论是由螺杆螺旋和螺杆衬套形成的密封容积能把吸入腔和压出腔完全隔开,因此在各类螺杆泵中它的容积效率值最高”1。该泵适用于输送高压、清洁、润滑性的液体,可输送的介质粘度范围大,吸上能力高,结构紧凑,它大量用于液压系统。由于它输送液体脉动小,噪声低,以及它的压力建立慢等重要特性,使得今天人们在常优先于其它容积泵而选择使用它。其噪声低,可靠性高及结构紧凑的特点,使它在潜艇中得到广泛的应用。但其缺点是对液体中的污染物极为敏感,不能输送含有污垢以及磨料的液体,也不适于输送非润滑性的介质。三螺杆泵主要是由固定在泵体中的衬套以及安插在衬套中的主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成。三根互相啮合的螺杆,在衬套内按每个导程形成为一个密封腔,造成吸排口之间的密封。泵工作时,由于两从动螺杆与主动螺杆左右对称啮合,故作用在主动螺杆上的径向力完全平衡,主动螺杆不承受弯曲负荷。从动螺杆所受径向力沿其整个长度都由衬套来支承,因此,不需要在外端另设轴承,基本上也不承受弯曲负荷。在运行中,螺杆外圆表面和衬套内壁之自J形成的一层油膜,可防止金属之间的直接接触摩擦,使螺杆齿面的磨损大大减少。五螺杆泵的整体结构类似于三螺杆泵,在同样流量的情况下,吸入能力比双螺杆泵高。但比双螺杆泵制造工艺复杂,成本也高。2)按螺杆和衬套形成的容积腔密封程度分类这种类型的螺杆泵有密封型螺杆泵和非密封型螺杆泵。实际上即使是密封型螺杆泵在理论上也不是完全密封的,因为需要考虑到正常运行所必须的日J隙,流体通过这些间隙从压出腔漏回到吸入腔。理论上完全密封的条件为。江西科技学院本科生毕业论文(设计)7(1)相瓦啮合的螺杆,其形成齿轮
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双吸式二螺杆泵的结构设计双吸式二螺杆泵的结构设计摘要摘要双吸式螺杆泵在最近几年进行了许多的研究,技术有了很大的发展。新的研究成果在许多领域进行应用,并且取得了很好的效果。双吸式二螺杆泵的应用范围和领域一定会逐步的扩大,应用到各行各业中去。相对的技术要求也会越来越高。本文主要介绍了双吸式二螺杆泵的结构设计以及设计步骤,深入讨论其中各个零部件的选择。首先,我们应该了解双吸式螺杆泵的工作原理。双吸式二螺杆泵是主动螺杆在转动时带动从螺杆在衬套中转动,依靠密封腔的容积变化来流体输送的。其次,螺杆泵最重要的部分是螺杆,所以我们首先进行是双吸式二螺杆泵的主从动螺杆的结构设计。在双吸式二螺杆泵的设计过程中最重要的是螺杆的设计,我们主要依靠给定的流量和压力以及所输送的介质这些数据来确定螺杆的设计方向。在次,螺杆泵的密封是很重要的。螺杆泵是一个压力泵,它的密封系统好坏决定了能否提供足够的压力来输送介质。所以在设计的过程中衬套与螺杆的密封、衬套与壳体的密封、螺杆与端盖的密封是我们要考虑的。最后,我们要选择一些螺钉、轴承、安全阀、垫圈等双吸式螺杆泵的附件。文章重点介绍的是衬套壳体的密封性设计和双吸式二螺杆泵的螺杆的设计计算,对于双吸式二螺杆泵的附件的选择也做了详细的讲解。关键词:关键词:双吸式二螺杆泵,结构设计,密封系统,设计步骤 江西科技学院本科生毕业论文(设计)2STRUCTURAL DESIGN OF THE DOUBLE SUCTION OF THE TWO-SCREW PUMP ABSTRACTDouble suction of the two-screw pump has a rapid development in recent years, and it is now used in many areas and have a good achievement. Range of applications and fields of the double suction of the two-screw pump in the future will become increasingly large, and its technical requirements have become higher. So this paper describes the structural design steps of the double suction of the two-screw pump and the choice of the various components.First, we need to know and understand how the double suction of the two-screw pump works. Double suction of the two-screw pump is active screw driven in rotation from the screw rotation in the bushing, it relies on the formation of the sealed chamber of volume change transmission fluid. Second, The screw is the most important part of a screw pump, so we first design the active screw and driven screw structure of the double suction of the two-screw pump. Screw design has a very important role in the design process of the double suction of the two-screw pump, the data to determine of the structural design of the screw with the flow and pressure as well as 江西科技学院本科生毕业论文(设计)t, we have to choose the double suction of the two-screw pump with accessories, such as screws, bearings, safety valves, gaskets, etc.The article highlights the double suction of the two-screw pump design calculations and sealing of the bushing shell design, in addition the article do a lot of introduction to the choice of attachment of the double suction of the two-screw pump.KEYWORDS:double suction of the two-screw pump,structural design,sealing system,design step江西科技学院本科生毕业论文(设计)4摘要 .1ABSTRACT.2第一章 绪论 .41.1 螺杆泵的使用领域及其分类 .41.2 双吸式二螺杆泵的介绍 .61.3 课题的来源及意义 .101.4 国内外的研究现状 .102 主动螺杆和从动螺杆的设计 .122.1 双吸式二螺杆泵螺杆螺纹的设计与计算 .132.2 两螺杆的原件定位和中心距的选择 .153 双吸式二螺杆泵密封有关零件的设计 .203.1 双吸式二螺杆泵的工作时各种间隙的计算与选择 .203.2 衬套的厚度及结构的设计计算 .213.3 泵外壳的尺寸及结构的设计 .233.4 支撑端盖和外端盖的设计 .294 附件的选择 .334.1 主从动螺杆两端轴承的选择 .334.2 安全阀的选择 .344.3 密封垫圈的选择 .365 两螺杆和轴承以及螺钉的强度校核 .365.1 螺杆的强度校核 .365.2 轴承的强度校核 .375.3 螺钉的强度计算 .386 结论与展望 .40参考文献 .42谢辞 .43江西科技学院本科生毕业论文(设计)5第一章 绪论 1.1 螺杆泵的使用领域及其分类 1.1 螺杆泵的使用领域及其分类 1.1.1 螺杆泵的使用领域常见的泵有容积式泵和动力式泵两大种类。容积式泵包括往复泵、转子泵和齿轮泵等,离心泵和轴流泵等属于动力式泵。本文所研究的双吸式双螺杆泵属于容积式泵。螺杆泵的适用范围比较广泛,可以应用于石油、化工、航运、电力、机械液压系统、食品、冶金、轻工、造纸、军工、医药、船舶、机床、采矿、环保和污水处理等各种工业部门当中,使其发挥了巨大作用,具有很高的使用价值。螺杆泵具有很多的特点 : 流量平稳,压力脉动小,自吸能力强(即很小的NPSHr值),噪声低,效率高,使用寿命长,工作可靠,运行成本低。此外螺杆泵还具有其他有点,比如结构简单,零件少,易损件少、体积紧凑,重量轻等。螺杆泵最为突出的优点是输送介质时不会形成涡流、无剪切、无乳化作用、可输送粘度范围宽广的各种介质,对输送介质不敏感,既可以输送各种粘度的润滑性或腐蚀性介质,也可以输送各种粘度的非牛顿液体,特别是有的双螺杆泵还可以输送气液混合物,这对油田输送成分复杂的原油具有非常重要的意义。一般来说,螺杆泵可以输送多种混合介质,正是由于螺杆泵具有以上各种特点,大部分行业纷纷投入到此研究当中。不管是什么样的螺杆泵,工作原理都是利用螺杆泵的转子与转子之间以及转子与定子之间形成的密封腔,在泵进行运转时使密封腔连续不断地由入口向出口移动,从而排出流体,进行工作。如果螺杆泵内两个相邻密封腔之间没有理论泄漏通道,就是严格密封型螺杆泵。相反,则为非严格密封型螺杆泵。 1.1.2 螺杆泵的分类 螺杆泵的种类繁多,通常有三种分类方法:1)按螺杆泵转子的数目进行分类 这种类型的螺杆泵有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵。单螺杆泵是1932年由法国工程师Moineau发明,并由德国PCM泵公司制成产品,它是一种内啮合偏心回转的容积泵,泵的主要构成是一根单头螺旋的转子和一个通常用弹性材料制造的定子,当转予在定子型腔内绕定子的轴线作行星回转时,转定予之间形成的密闭腔就沿转子螺线产生移动,因此就将介质均速地、连续地,江西科技学院本科生毕业论文(设计)6而且容积恒定地从吸入口送到压出端。基于这种特性,单螺杆泵特另适合于输送高粘度介质。1890年, 美国麻省的Warren公司发明了全球第一台双螺杆泵, 荷兰的Houttuin公司于1929年发明了欧洲第一台双螺杆泵。双螺杆泵分为密封型和非密封型两种。非密封型螺杆泵能输送污液和非润滑性液体,甚至液气比为1:4的液体以及输送粘度高或粘度有变化的情况。它具有非常强的吸入性能,运转中如发生吸入大量空气而产生短时间脱流,仍然能迅速恢复正常。密封型双螺杆泵虽然起步的比较晚,在效率方面要略逊于IMO泵,但是由于在可靠性方面超过它,所以在舰船上得到了广泛的应用,主要用来输送油类和燃料“1。三螺杆泵属于回转渐进式容积泵,是1931年由瑞典IMO公司发明并制造的。它通常是指摆线啮合的IMO泵,即密封型螺杆泵。它的理论是由螺杆螺旋和螺杆衬套形成的密封容积能把吸入腔和压出腔完全隔开,因此在各类螺杆泵中它的容积效率值最高”1。该泵适用于输送高压、清洁、润滑性的液体,可输送的介质粘度范围大,吸上能力高,结构紧凑,它大量用于液压系统。由于它输送液体脉动小,噪声低,以及它的压力建立慢等重要特性,使得今天人们在常优先于其它容积泵而选择使用它。其噪声低,可靠性高及结构紧凑的特点,使它在潜艇中得到广泛的应用。但其缺点是对液体中的污染物极为敏感,不能输送含有污垢以及磨料的液体,也不适于输送非润滑性的介质。三螺杆泵主要是由固定在泵体中的衬套以及安插在衬套中的主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成。三根互相啮合的螺杆,在衬套内按每个导程形成为一个密封腔,造成吸排口之间的密封。泵工作时,由于两从动螺杆与主动螺杆左右对称啮合,故作用在主动螺杆上的径向力完全平衡,主动螺杆不承受弯曲负荷。从动螺杆所受径向力沿其整个长度都由衬套来支承,因此,不需要在外端另设轴承,基本上也不承受弯曲负荷。在运行中,螺杆外圆表面和衬套内壁之自J形成的一层油膜,可防止金属之间的直接接触摩擦,使螺杆齿面的磨损大大减少。五螺杆泵的整体结构类似于三螺杆泵,在同样流量的情况下,吸入能力比双螺杆泵高。但比双螺杆泵制造工艺复杂,成本也高。2)按螺杆和衬套形成的容积腔密封程度分类这种类型的螺杆泵有密封型螺杆泵和非密封型螺杆泵。实际上即使是密封型螺杆泵在理论上也不是完全密封的,因为需要考虑到正常运行所必须的日J隙,流体通过这些间隙从压出腔漏回到吸入腔。理论上完全密封的条件为。江西科技学院本科生毕业论文(设计)7(1)相瓦啮合的螺杆,其形成齿轮
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