发动机水泵的设计及工艺工装设计设计.doc
《发动机水泵的设计及工艺工装设计设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发动机水泵的设计及工艺工装设计设计.doc(64页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 新疆机电学院毕业设计 发动机水泵的设计及工艺工装设计 新新 疆疆 机机 电电 学学 院院 毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)任务书 设计(论文)题目:发动机水泵的设计及工艺工装设计 学院: 机械工程系 专业 机械制造与自动化 班级: 机自 学号: 20091757 学生: 指导教师: 接受任务时间 2012.1.1 教研室主任 (签名) 系主任 (签名) 1毕业设计(论文)的主要内容及基本要求 (1)基本设计参数 490 型柴油机。 生产方式:批量生产。 (2)主要内容及其本要求 测绘发动机水泵并进行设计计算,完成装配图拆画全部零件的零件图。 确定加工方法、制定加工工艺、编制加工工序卡。
2、 完成加工泵体装轴承的孔的工装设计。 完成水泵的三维实体造型。编写设计说明书。 2指定查阅的主要参考文献及说明 机械制造工艺手册 机械制造技术基础 夹具设计 3进度安排 设计(论文)各阶段名称起 止 日 期 1 查阅资料,了解发动机水泵的功能以及加工制造 的基础 3 月 5 日3 月 15 日 2 完成水泵的设计计算和全套零件图、装配图的绘 制 3 月 16 日4 月 10 日 3确定加工方法、制定加工工艺、完成工装设计4 月 11 号5 月 25 号 5设计图纸与说明书的的校对6 月 2 日6 月 5 日 摘 要 本次设计是对发动机水泵的设计及工艺工装设计。共分为 章,水泵的设计:包 括水泵
3、的设计参数流量、扬程(扬程近似等于压力) 、转速,设计水泵的轴、叶轮、泵 体、等部件,然后对其部件进行校核。水泵泵体的工艺规程设计由加工工艺原则可知, 对所加工工艺的部件的零件图的加工等级,经济精度、来确定加工方法,如端面的车, 孔的钻、镗等加工方法及加工工序的确定,选择加工设备与工艺装备及确定切削用量 时间定额。工装方面主要是根据工艺的加工程度,经济,方便情况来确定所用夹具的 类型,选择定位元件,误差等方面设计计算。并附有相关的设计尺寸图示,零件图等。 本设计虽以加工工艺,工装为主,但对泵的设计也作了详细的说明, 本设计在设计内容中所涉及的问题比较详细的说明计算, 关键词 叶轮,泵轴,蜗壳,
4、加工工艺,专用夹具,定位,夹紧,误差 ABSTRACT The engine design is the design of pumps and process equipment design. Is divided into chapters, the design of pumps: the design parameters, including pump flow, head (approximate equivalent to the pressure head), rotational speed, the design of water pump shaft, impeller
5、, pump body, such as components, and then check its components. Process water pump body design principles from the processing technology, we can see that for the process map parts of the components of the processing level, economic precision, to determine the processing methods, such as the end of t
6、he car, hole drilling, boring, such as processing methods and processes the identification, selection of processing equipment and process equipment and to determine the amount of time cutting fixed. Tooling area is based mainly on the degree of processing technology, economic, and convenient to use
7、the situation to determine the type of fixture, select the positioning components, and other aspects of design and calculation errors. Associated with the design size of icons, such as parts diagram. Although the design process, tools-based, but also made the design of pump detail, The design in the
8、 design of the content of the issues involved in a more detailed explanation. Keywords impeller, shaft, volute, processing technology, a dedicated fixture, positioning, clamping, error. 目 录 摘摘 要要.I ABSTRACTII 第第 1 章章 绪论绪论.1 第第 2 章章 发动机水泵的设计发动机水泵的设计.3 2.1 泵的主要参数和结构方案的确定泵的主要参数和结构方案的确定3 2.1.1 提供设计的数据和要
9、求.3 2.1.2 确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径.3 2.1.3 计算比转速 ,确定级数.3 s n 2.1.4 估算水泵的效率4 2.2 泵轴颈和叶轮轮毂直径的确定泵轴颈和叶轮轮毂直径的确定4 2.3 叶轮主要尺寸的确定叶轮主要尺寸的确定5 2.3.1 叶轮的初步确定.5 2.3.2 精算叶轮的外径及出口宽度.5 2.3.3 叶片数的选择.6 2.3.4 叶片厚度和角度的选择.6 2.3.5 叶片进口安放角的选择.6 2.3.6 叶片出口安放角的选择.6 2.3.7 叶片包角的选择.6 2.3.8 叶片的绘制(具体形状尺寸如零件图所示).7 2.4 泵体的设计泵体的设计7 2.4.1
10、 蜗室的主要结构参数.7 2.4.2 蜗室绘制.8 2.4.3 其他水泵零件的选择.9 2.5 零件的强度校核零件的强度校核9 2.5.1 叶片的强度校核.9 2.5.2 轮毂强度校核.10 2.5.3 泵体的强度校核.10 2.5.4 其他强度校核(略).10 第第 3 章水泵泵体的工艺规程设计章水泵泵体的工艺规程设计.11 3.1 分析零件图分析零件图11 3.1.1 零件的作用.11 3.1.2 零件的工艺分析.11 3.2 确定生产类型确定生产类型11 3.3 确定毛坯确定毛坯12 3.3.1 确定毛坯的种类.12 3.3.2 确定铸件余量.12 3.3.3 画铸件零件综合图.13 3
11、.4 机械加工工艺过程设计机械加工工艺过程设计13 3.4.1 选择定位基准.13 3.4.2 拟定工艺过程.14 3.4.3 确定工序尺寸,加工余量.16 3.4.4 选择加工设备与工艺装备及确定切削用量时间定额.17 第第 4 章章 水泵泵体孔水泵泵体孔的夹具设计的夹具设计40 740H 4.1 明确设计任务收集分析原始资料夹具明确设计任务收集分析原始资料夹具40 4.2 确定夹具的结构方案确定夹具的结构方案41 4.2.1 根据六点定位原则确定工件的定位方式41 4.2.2 确定定位元件的类型和结构尺寸。.43 4.2.3 确定定位元件尺寸及配合公差,分析计算定位误差44 4.2.4 确
12、定工件的夹紧元件及夹紧装置.45 4.2.5 引导元件和引导装置.45 4.2.6 确定其他装置.46 4.3 绘制夹具体结构草图(略)绘制夹具体结构草图(略)46 4.4 夹具使用说明夹具使用说明46 4.5 夹具精度分析夹具精度分析47 4.6 绘制夹具总装配图,零件图绘制夹具总装配图,零件图47 第第 5 章章 结论结论.48 参参 考考 文文 献献.49 致致 谢谢.50 附录附录 A.51 四川理工学院毕业设计 1 第 1 章 绪论 水泵是应用广泛的通用机械,而且随科学技术的发展,其应用范围正在迅速扩大。 据预测“十一五”期间我国泵行业将以 25%的平均速度发展,泵产品国内市场占有率
13、 “十一五”期间预计可达到 92%。建设部提出,未来三年我国县城及乡镇环境基础设施 建设将有一个大的发展,全国 2 万个建制镇污水处理总投资额将高达 1 万亿。对于排 水行业、环保设备产业、以及泵产业都将是重要的增长点。本设计是 490 型柴油机的 水泵,用于对柴油机工作时的水冷却系统,水泵的效率、耗能、水泵各部件等方面的 设计有利于提高柴油机水泵的工作效率,减少能源的消耗,对柴油机的整体冷却系统 更加完善。提高水泵的生产水平,质量节省生产费用。 机械的加工工艺规程及夹具设计是在完成了大学的本专业全部课程之后,进行的 一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从
14、事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能 源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、 技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品 更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传 统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产 品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围, 从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信 息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加
15、工工艺及夹 具设计具有十分重要的意义。 夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的 结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第 二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定 位和夹紧。人们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切 的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床 的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 在夹具设计过程中,对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会 考虑的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题
16、如果处理不 好, 第 1 章 绪论 2 也会给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来 在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时, 会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此 问题,。夹具要不要清根,应根据工件的结构而定。如果零件定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
17、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
18、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 2.1 泵的主要参数和结构方案的确定 2.1.1 提供设计的数据和要求提供设计的数据和要求 (1)流量 Q=270L/min=0.0045m /s=16.2 m /h。 33 (2)压力 8.16Kap扬程 8m (3)转速 n=2800r/min (4)490 型柴油机水泵 (5)批量生产 2.1.2 确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径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 41 第七节入口流速一般取 V2.8
19、 m/s 代入公式注 2(4-3) S D = 0.045mm SS V Q 4 8.214.3 0045.04 取离心泵系列中标准口径 D =40 mm s 则吸入的流速= 3.58 m/s S U 2 4 D Q 2 04014 . 3 0045 . 0 4 (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 0.04 mm Sy DD 排出流速3.58 m/s Sd UV 2.1.3 计算比转速计算比转速 ,确定级数确定级数 s n =85.7 s n 8 0045 . 0 280065 . 3 65 . 3 H Qn 由于压力、流量、功率不大比转速
20、30 时采用单级由图 2-20,这样的比转速是有可能达 s n 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 2.1.4 估算水泵的效率估算水泵的效率 (1)水力效率 0.839 33 2800 0045 . 0 08351 . 0 108351 . 0 1g n Q g h (2)容积效率 0.966 3 2 3 2 7 . 8568 . 0 1 1 68 . 0 1 1 s v n (3)机械效率 0.801 6 7 6 7 100 7 . 85 1 07 . 0 1 100 1 07 . 0 1 s m n (4)总效率 0.8390.9660.801 =0.6
21、49 mvh (5)主轴功率 P=0.544KW 649 . 0 10281 . 9 8100081 . 9 10281 . 9 QHg (6)原动机功率 = 0.716 KW 95 . 0 544 . 0 25 . 1 t KP P 余量系数 K 按注 3 表 8-4 选 K=1.25 转动效率注 3 表 8-5 选95 . 0 t 2.2 泵轴颈和叶轮轮毂直径的确定 扭矩的计算公式 2.442 N.M 2800 716 . 0 95509550 n P M g n 泵轴直径的计算公式为0.0065m 3 5 3 104502 . 0 442 . 2 2 . 0 n M d 轴的材料 45
22、钢539)N/取 450N/ 441( 5 10 3 M 5 10 3 M 考虑经济及制造方便等原因取标准值螺纹轴内径8 mm d 17 mm 14 mm 8mm 52 dd 43 dd 6 d 叶轮轮毂直径=(1.21.4)=27mm h d j d 具体形状如下简图 新疆机电学院毕业设计 5 2.3 叶轮主要尺寸的确定 2.3.1 叶轮的初步确定叶轮的初步确定 (1)进口当量直径 0 D 0.044m=41mm 33 00 2800 0045 . 0 0 . 4 n Q KD 式中兼顾效率和气蚀4.5 取0 . 4 0 K0 . 4 0 K 叶轮进口直径=46mm 2222 0 2141
23、hJ dDD 叶轮外径(注 3 公式 8-19b)0.726 =0.085 mm 3 22 n Q KD D 3 2800 0045 . 0 式中9.6) 0.72635 . 9 ( 2 D k 2 1 100 s n 2.3.2 精算叶轮的外径及出口宽度精算叶轮的外径及出口宽度 (1)出口圆周速度=12.33m/sgHKU2 22 88 . 9298 . 0 (2)出口轴面速度1.753m/sgHKV mm 2 22 (3)进口轴面速度2.25m/sgHKV V 2 00 式中查注 3 图 8-14 0.98 0.14 0.18 2u K 2m K 0v K 所以0.07612.33=0.9
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 发动机 水泵 设计 工艺 工装
链接地址:https://www.31doc.com/p-2037392.html