Проектирование насоса для циркуляции масла (стр. 6 из 18)
; 
- длина втулки колеса.б) Определение объема втулки уплотнения колеса:
; 
- длина втулки уплотнения.в) Определение объема заднего диска:
; 
- толщина переднего диска лопастного колеса.г) Определение объема переднего (покрывного) диска:
; 
- толщина заднего диска лопастного колеса.д) Определение объема импеллеров колеса:
;b, a, s– длина, высота и толщина импеллера соответственно.
е) Определение объема лопастей колеса:
ж) Определение полного объёма материала колеса:
.з) Определение веса колеса:
,где:
– плотность материала колеса (сталь 20) при температуре 
.Вес колеса считаем приложенным в середине его ширины
.2. Определение веса шнека.
а) Определение объема втулки шнека, без проточки:
; 
- длина втулки шнека.б) Определение объема проточки во втулке шнека:
;в) Определение объема втулки шнека, с учетом проточки в нем:
;г) Определение объема лопастей шнека:
д) Определение полного объёма материала шнека:
е) Определение веса шнека:
,где
– плотность материала шнека (сталь 45) при температуре .Вес шнека считаем приложенным на середине длины его втулки.
3. Определение веса вала.
а) Определение объема вала на диаметре
б) Определение объема вала на диаметре
в) Определение объема вала на диаметре
г) Определение объема вала на диаметре
д) Определение объема вала на диаметре
е) Определение объема вала на диаметре
ж) Определение объема вала на диаметре
з) Определение полного объема материала вала:
и) Определение веса ротора:
,где
– плотность материала вала (сталь 45) при температуре 
.Будем считать, что центр тяжести вала расположен приблизительно на расстоянии 69 мм от оси плавающего подшипника.
4. Определение радиальной силы спирального отвода.
Радиальные силы возникают в насосах со спиральным отводом при отклонении подачи через колесо
от расчетной подачи 
.Спиральный канал отвода рассчитан на подачу
, при этом по длине спирального канала имеем: 
.В данном случае имеем:
; 
Следовательно, спиральный канал отвода становится узким для подачи увеличенного расхода
и начинает работать как конфузор, при этом по длине спирального канала скорость потока жидкости возрастает, а давление потока падает и тогда возникает радиальная сила. Вокруг колеса возникает неравномерная эпюра давлений.Исследования показали, что в насосе со спиральным отводом на лопастное колесо действуют статическая и динамическая составляющая силы
.Радиальную силу
определяем по следующей формуле: 
; 
- ширина лопастного колеса на выходе, с учетом толщин дисков; 
; 
- коэффициент, зависящий от режима работы насоса 
.По опытным данным получена формула для К:
При
, тогда: 
С учетом вращения колеса в расчет принимаем:
Эта радиальная сила достаточно велика, и для ее уравновешивания применяем двухзаходный спиральный отвод с общим диффузором. При этом получим:
2.6 Оценка прочности и жесткости вала насоса. Расчет подшипников вала
Расчет вала на жесткость.
Из радиальных сил на вал насоса действует силы веса лопастного колеса, шнека и вес самого ротора. Расчет вала на жесткость сводится к определению прогибов
, углов наклона оси вала 
и к сопоставлению их с допускаемыми. Допускаемый прогиб вала не должен превышать 0,0001 – 0,0005 расстояния между опорами. Углы наклона оси вала в опорах не должны превышать 0,005 радиана – для однорядных шарикоподшипников.По расчетной схеме вала (см. рис. 4) видно, что максимальный прогиб вала будет наблюдаться в точке К. Поэтому необходимо определить этот прогиб
, а также надо найти углы поворота оси вала под плавающем и фиксированным подшипниками - 
и 
. Прогиб и углы поворота вала определяются по правилу Верещагина: перемещение точки определяется как произведение площади грузовой эпюры на ординату эпюры от единичной силы, приложенной в точке искомого прогиба, под центром тяжести грузовой; для определения угла наклона ордината берется с эпюры от единичного момента, приложенного в точке искомого прогиба. Следует учитывать, что, если перемножаемые эпюры расположены по одну сторону, то произведение имеет знак плюс, по разные – минус.