潜水渣浆泵轴径的初步设计
从《机械零件》书中可知,可按下式计算潜水渣浆泵轴所传递的扭力矩M
式中:M—潜水渣浆泵轴所传递的扭力矩 N·m
Nc—计算功率 Nc=339.86 KW
n—潜水渣浆泵转数 n=1470 r/min
将上述数值带入公式4—9得:
M==2186.9 N·m
按扭矩初步计算的最小轴径d为:
式中 []——材料的许用应力(Pa)
d ——最小轴径(m)
《机械手册》上查“潜水渣浆泵轴常用材料的许用切应力”,
本潜水渣浆泵选择45调质处理HB=500-600 则[]=550Pa
则最小轴径d:
d== m=60 mm
由于电机与潜水渣浆泵轴之间采用凸缘联轴器,这种联轴器结构简单,工作可靠,装拆方便,刚性好,传递转矩大。但当两轴对中精度较低时,将引起较大的附加载荷,适用于对中精度良好的一般传动。所以选用该类型联轴器。选择YL1型联轴器,根据联轴器将最小轴径圆整为d=60mm。
固定转子的零件螺纹直径为: d=72 mm
安装轴承和叶轮处的直径为: d1=75 mm
由于叶轮和轴通常是用键联结的,因此,轮毂要有一定强度,轮毂的直径dh可按下列经验公式计算。
确定轮毂处的直径:
、 4—11
式中: k—经验系数,一般取k=1.2—1.4,这里去k=1.4
d1—安装叶轮处的轴的直径 d1=75 mm
则: dh=kd1 =1.475=105 mm
潜水渣浆泵轴在运行中,除了承受扭矩外,还承受由皮带传动所引起的径向力、转子自重及由不平衡所引起的离心力等,这些力都会使轴产生弯曲;而轴向力会使轴产生拉伸或压缩。在轴径初步计算中,合理选择许用应力,除可节省材料外,对潜水渣浆泵来说还有其特殊意义:如果轴的许用应力取得小,轴就粗,叶轮入口尺寸就要加大,这就恶化了吸入条件,降低了离心潜水渣浆泵效率;反之,如果许用应力取得大,轴就细,对潜水渣浆泵的吸程和效率都有好处,但必须保证轴的安全可靠。因此,必须合理选择许用应力,充分发挥材料的效能。