國(guó)內(nèi)對(duì)潛水泵的設(shè)計(jì)大部分基于一種經(jīng)驗(yàn)，很少進(jìn)行強(qiáng)度方面的校核，使得設(shè)計(jì)的潛水泵非常笨重，造成材料不必要的浪費(fèi)。而節(jié)約材料是降低成本，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段之一。本文在強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上，使用有限元分析軟件和價(jià)值工程理論對(duì)潛水泵進(jìn)行分析。分析發(fā)現(xiàn)，節(jié)約材料后的潛水泵滿足強(qiáng)度要求，價(jià)值得到了提高。 研究的內(nèi)容及成果包括： 1．運(yùn)用回轉(zhuǎn)殼的無(wú)力矩理論和等厚度輪盤(pán)假設(shè)，詳細(xì)推導(dǎo)了蝸殼和葉輪的強(qiáng)度計(jì)算公式，得到常用的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，并對(duì)節(jié)約材料后的蝸殼和葉輪進(jìn)行水力性能分析。分析表明，節(jié)約材料對(duì)潛水泵蝸殼的水力性能沒(méi)有影響，而對(duì)葉輪的水力性能有益。 2．運(yùn)用蝸殼的強(qiáng)度計(jì)算公式，對(duì)WQ45-20-5.5污水潛水泵的蝸殼進(jìn)行節(jié)約材料估算，計(jì)算出蝸殼節(jié)約的體積為0.0003m~3。 3．首次利用有限元分析軟件Pro／Mechanical對(duì)不同壁厚的蝸殼簡(jiǎn)化模型分析，得到合理的厚度值和合適的材料，并且分析影響蝸殼應(yīng)力分布及大小的參數(shù)。分析表明蝸殼的最大應(yīng)力在θ_m處，適當(dāng)增加γ_0的值，將會(huì)減少蝸殼的應(yīng)力。據(jù)此提出了在設(shè)計(jì)和工藝上改善的方法。 4．利用常用的葉輪強(qiáng)度計(jì)算公式推導(dǎo)了工程塑料泵葉輪的強(qiáng)度計(jì)算公式，并用反推的方法首次得到了不同比轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的k_1，利用此公式對(duì)工程塑料泵葉輪強(qiáng)度進(jìn)行了強(qiáng)度校核，并指出常用的泵用工程塑料的性能優(yōu)點(diǎn)以及使用的局限性及使用的要求。 5．根據(jù)計(jì)算出的節(jié)約材料的體積計(jì)算出節(jié)約的重量，并利用價(jià)值工程工具，對(duì)壁厚減薄后的蝸殼和工程塑料泵進(jìn)行價(jià)值分析。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，兩者的價(jià)值都得到了提高。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類(lèi)】：TH38
【部分圖文】：

本方法假定最大應(yīng)力在尺寸最大的軸面內(nèi)，角度為氏處。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在實(shí)際的建模中，只考慮應(yīng)力最大的那個(gè)軸截面，也就是只建立第八斷面的實(shí)體，并按實(shí)際加工的情況，造型如圖3一2所示。圖3一2蝸殼簡(jiǎn)化模型2)設(shè)定模型的材料、約束和載荷對(duì)于材料，我們選用在實(shí)際的生產(chǎn)中常用的鑄鋼和灰口鑄鐵來(lái)進(jìn)行定義，兩種材料的性能對(duì)比如下表:表3一l灰口鑄鐵和鑄鋼性能參數(shù)比較材料密度 (totme/~，)楊氏模量困/~2)泊松比熱膨脹系數(shù)(/C) 7.OOE一09 1150000.258.SOE一06鑄鋼 7.80E一09 1999481.17E一05

用同樣的方法可以將鑄鋼的參數(shù)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣，在數(shù)據(jù)庫(kù)中就有我們所需要的灰口鑄鐵和鑄鋼的參數(shù)了，然后把實(shí)體的material屬性分別定義為對(duì)于約束的定義，我們施加如圖3一3所示的約束，將兩個(gè)面的六個(gè)自由度全部固定即平動(dòng)約束:D二一0，D，一0，D:一0轉(zhuǎn)動(dòng)約束:R二=。，R，一0，R:一0圖3一3加載約束后的蝸殼對(duì)于施加的載荷

P:30尸:301圖3一4加載載荷后的蝸殼3)定義分析任務(wù)，運(yùn)行分析本例采用系統(tǒng)默認(rèn)的P書(shū)ethod，收斂方式為單通道適應(yīng)方式。以Zlnln、5~、smln作為的壁厚的蝸殼簡(jiǎn)化模型作為分析對(duì)象，開(kāi)始定義任務(wù)，運(yùn)行，最后得到結(jié)果�？梢缘玫饺缦聢D的應(yīng)力值。圖3一 5Zllnn壁厚蝸殼的應(yīng)力圖

【參考文獻(xiàn)】

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1 朱剛,崔昌盛;深海塑料清水泵耐海水沖擊數(shù)學(xué)模型[J];船電技術(shù);2004年01期

2 賈永強(qiáng);FUH型泵──新結(jié)構(gòu)、新材質(zhì)泵[J];純堿工業(yè);1995年03期

3 李曉爭(zhēng);運(yùn)用價(jià)值工程理論進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本管理[J];財(cái)會(huì)月刊;2005年08期

4 呂桂萍,林瓊;混流式轉(zhuǎn)輪有限元分析計(jì)算機(jī)自動(dòng)建模及網(wǎng)格自動(dòng)劃分程序研究[J];大電機(jī)技術(shù);2003年01期

5 彭鑫,蔡兆麟;大型離心通風(fēng)機(jī)葉輪的三維應(yīng)力計(jì)算[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);2001年02期

6 童榴生;通風(fēng)機(jī)葉輪強(qiáng)度的三維殼體有限元計(jì)算方法[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);1995年01期

7 梁立正;運(yùn)用價(jià)值工程優(yōu)化JZC350攪拌機(jī)拌筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];工程機(jī)械;1994年09期

8 陳英林,張海濤,孫德興;聚碳酸酯的市場(chǎng)及發(fā)展前景的分析[J];廣州化工;2003年04期

9 樓榮根;氟塑料磁力泵的設(shè)計(jì)[J];化工裝備技術(shù);1997年04期

10 楊宏偉,呂愛(ài)民,王英林;數(shù)值積分法求解厚壁筒的動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子[J];計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)及其應(yīng)用;1996年03期

本文編號(hào)：2818214