发动机水泵的设计及工艺工装设计_毕业设计(编辑修改稿)

发动机水泵的设计及工艺工装设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

位内孔孔口倒角较小或无倒角 ,则必须清根 ,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位 ， 则不需要清根 ， 而且交界处可以倒为圆角 R。 端面与外圆定位时 ， 与上述相同。 让刀问题在设计圆盘类刀 具 (如铣刀、砂轮等 )加工的夹具时 ， 会存在让刀问题。 设计这类夹具时 ， 应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后 ， 铣刀或砂轮的退刀位置 ， 其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小 ， 留出超过刀具半径的尺寸位置即可。 更换问题在设计加工结构相同或相似 ，尺寸不同的系列产品零件夹具时 ， 为了降低生产成本 ,提高夹具的利用率 ， 往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出 更高的要求。 特别像后蜗壳泵体类不规则零件的加工还处于落后阶段。 在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具 、 半组合夹具 、 可调夹具，尤其是成组夹具。 在机床技术向高速 、 高效 、 精密 、 复合 、 智能 、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。 新疆机电学院毕业设计 3 第 2 章 发动机水泵的设计 泵的主要参数和结构方案的确定 提供设计的数据和要求 (1)流量 Q=270L/min= /s= m3 /h。 (2)压力 ≈扬程 8m (3)转速 n=2800r/min (4)490 型柴油机水泵 (5)批量生产 确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径 （ 1）确定进口直径 由注 2 根据表 4— 1 第七节入口流速一般取 VS  m/s 代入公式注 2（ 43） DS =SVQ4 =  = 取离心泵系列中标准口径 Ds =40 mm 则吸入的流速 SU =24DQ=204.. = m/s (2)确定泵的排出口径 由于该泵扬程不高考虑到排水管系统的经济性取排出口径与吸入口径相同  Sy DD mm 排出流速  Sd UV m/s 计算比转速 sn ,确定级数 sn = 8 00 H Qn = 由于压力、流量、功率不大比转速 sn 30 时采用单级由图 220，这样的比转速是有可能达到预定效率的，因此水泵的级数为单级。 第 2 章 发动机水泵的设计 4 估算水泵的效率 （ 1） 水力效率  33 gnQgh （ 2）容积效率   3232 1 sv n （ 3）机械效率 67671 0 01 0 0sm n (4)总效率  mvh  .. = (5)主轴功率 P=   6 4 0 81 0 0 0  QHg （ 6）原动机功率  tKPP = KW 余量 系数 K按注 3 表 84 选 K= 转动效率注 3 表 85 选 t 泵轴颈和叶轮轮毂直径的确定 扭矩的计算公式  2 8 0 07 1 5 5 09 5 5 0 nPM gn 泵轴直径的计算公式为    3 53 104 4 nMd 轴的材料 45 钢  441( ～ 539） 510 N/ 3M 取 450 510 N/ 3M 考虑经济及制造方便等原因取标准值螺纹轴内径 39。 d 8 mm  52 dd 17 mm  43 dd 14 mm 6d 8mm 叶轮轮毂直径 hd =（ ～ ） jd =27mm 具体形状如下简图 新疆机电学院毕业设计 5 叶轮主要尺寸的确定 叶轮的初步确定 （ 1）进口当量直径 0D  3300 28 0000 =41mm 式中兼顾效率和气蚀 K ～ 取 K 叶轮进口直径 22220 2141  hJ dDD =46mm 叶轮外径（注 3 公式 819b）  322 nQKD D  3 = mm 式中 (2 Dk ～ ) 21100 sn ≈ 精算叶轮的外径及出口宽度 （ 1）出口圆周速度  gHKU 222  =（ 2）出口轴面速度  gHKV mm 222 （ 3）进口轴面速度  gHKV V 200 式中查注 3图 814 2uK 2mK 0vK 所以 3mV = nUD  22 60  = 取 2D =84mm  322 mVD Qb ‘ 0 0 4  = 第 2 章 发动机水泵的设计 6 叶片为开式因此叶片宽度可近似为 2b =18mm 其中 c为叶轮安装盘的厚度取 c=3mm 叶片数的选择 由注 1表 52 离心泵的叶片数 Z，当 sn =60～ 180 时，取 Z=6 叶片厚度和角度的选择 由离心泵的相关说明取 S=4mm 叶片进口安放角的选择  ‘’ 11   一般  = 03 ～ 015 叶轮安放角 1 = 010 ～ 040 因此取 1 = 019 叶片出口安放角的选择 2 = 018 ～ 040 取 2 = 040 叶片包角的选择 当 sn =60～ 220 时，一般取  = 085 ～ 0110 新疆机电学院毕业设计 7 叶片的绘制（具体形状尺寸如零件图所示） 泵体的设计 蜗室 的主要结构参数 （ 1）基园直径 3D 3D =(～ ) 2D =（ ～ ） =～ 取 3D =88mm 其中 2D 为叶轮外径 2D =84mm (2)蜗室进口宽度 3b 3b = 2b +（ 5～ 10） =18+5=23mm ，其中 2b =18mm （ 3）蜗室隔舌起始角 由注 3 表 91当 sn =70～ 130 ，可取 0 = 015 ～ 025 （ 4）隔舌螺旋角 339。  见图 532 一般 339。  =21umUVtg = tg = 013 其中 3mV = mK =， 2uV =（ 5）蜗室断面形状和断面面积 第 2 章 发动机水泵的设计 8 蜗室型体各断面面积内的平均速度相等且为式中由注 3图 910当时， 代入上式 3V = gHK 23 =  =式中 3K 由注 3图 910 当 sn = 时 3K = 蜗形体隔舌起始角 0 = 016 ，共分 8各断面，其中 015 ～ 025 取 020 C= )290(  tgtg= B=  c o s)1(23 6 090 2 CCC = 通过最大断面面积的流量为 8A = Q0 00360360  = 16360000  = hm/3 8A = 38 VQ = 2m 各 断 面 面 积 1A = 2m 2A = 2m 3A = 2m 4A = 2m 5A = 2m ， 6A = 2m 7A = 2m （ 6）蜗室扩散管的设计计算 扩散角  = 08 ～ 012 取  = 09 2tg = LDD Vy 2 3 YD 压从直径为 40mm， 744 33   VV AD = L=223tgDD Vy ==2920tg =50mm 蜗室绘制 具体形状尺寸如零件图所示 如下是零件形状简图： 新疆机电学院毕业设计 9 B ─ BADDBBCCC─ CD ─ D 其他水泵零件的选择 轴封装置： 选有骨架的橡胶密封 HG469267 的水封件。 轴向力平衡，通 过开平衡孔，孔径 08 泵体油塞选用 M10H6 泵体螺栓的选用直径为 8mm 零件的强度校核 叶片的强度校核 叶片材料为铸铁 HT2040，退火处理  =250～ 350kg/ 2cm ， mr =周方向上的应力 22410 ugrm 表 84可 知由于  ＜  ，故在 n=2800r/min 时叶轮叶片是安全的 叶片厚度 S=K 2D 1ZH = 168 = mm 第 2 章 发动机水泵的设计 10 因为叶片厚度为 5mm 是充足的 轮毂强度 校核 由表 83可知 E= 610 kg/cm 则 mmDED c 6   有公差配合表可知轴颈为 16mm 二级精度配合的最小公差 min =, D ＜ min ,有离心力引起的变形小于最小配合公差所以轮毂强度是足够的 泵体的强度校核 泵体材料为铸铁  =9807～ 14710Kap S=    8 0 6 6HHQS d 87 07 0 = dS 当量壁厚， dS =  ss nn=  = 故壁后强度是足够的因此取 S=6mm 其他强度校核（略） 新疆机电学院毕业设计 11 第 3 章水泵泵体的工艺规程设计 分析零件图 零件的作用 离心式水泵在 490 型柴油机中起冷却作用，是冷却水产生一定的压力，压入柴油各个部件， 保证柴油机工作工程中冷却水不断循环。 蜗壳是 490 柴油机水泵的一个主要零件涡形体断面形状是梯形蜗壳的以最小的损失将从叶轮中高速冷却水收集起来引向压从口同时将一部分液体变为压能，蜗壳为分开式一部分与柴油机箱体连为一体，一部分通过螺钉连在柴油机箱体上形成封闭的压从室，这部分蜗壳分开面为中开面。 零件的工艺分析 蜗壳图样的视图，尺寸，公差和技术要求齐全正确，零件材料选用 HT2040 铸铁，该材料具有较高的强度韧性和塑性切削性能好，结构工艺性好。 该零件主要加工表面及技术要求分析如下 （ 1） 740H 内装有滚动轴承，轴向不易移动具有一定的稳定性精度等级为 7级圆柱度为 表面粗糙度 aR =，孔肩↗ ， aR . （ 2） 1145H 内装有弹性挡环端面跳动↗ 精度为 11 粗糙度为 aR (3) 1135H 表面粗糙度为 aR =，端面。