离心泵设计实用技术

　　《离心泵设计实用技术》一书涵盖了离心泵涉及的全部知识点，全面、系统地介绍了泵常用名词术语、工作原理等离心泵基础理论知识，设计过程中零部件配合关系、配合精度、材料质量要求等离心泵设计基础知识，以及其他书籍中很少出现的泵产品开发设计程序、离心泵整机产品设计和产品专用零部件设计要求。该书不仅囊括了设计一台单级单吸离心泵需要考虑的方方面面的问题，还给出了设计双级泵乃至多级泵的各种设计细节，包括设计思路、轴封设计、轴承体设计、泵冷却水系统、泵用管路设计转子平衡和密封环设计。

　　牟介刚，男，1963年4月生，吉林省辉南县人，博士、教授、教授级高工、博士生导师，现任浙江工业大学工业泵研究所所长。1981~1985年本科于北京农业机械化学院水力机械专业学习，2002~2005年于浙江大学化工过程机械专业在职攻读博士学位，研究课题为离心泵现代设计方法研究和工程实现。1985~2004年于沈阳水泵研究所工作，自2004年至今于浙江工业大学工业泵研究所工作，30年来一直从事泵类产品的研究、设计、检测、标准化、教学等工作。先后担任的职务为：沈阳水泵研究所副所长兼总工程师、中国机械工程学会泵专业委员会主任委员、全国泵标准化技术委员会副主任委员、全国泵产品节能中心主任、中国通用机械泵业协会副理事长等各种职务。研究方向为泵类产品的基础理论及产品工程应用。主要工作业绩：科研方面：完成国家科技部、国家发改委、省部级各种科研项目20余项，全部通过验收。产品方面：组织2个系列产品的全国行业联合设计，完成各种离心泵、混流泵等产品设计60余个规格，全部通过鉴定。论文方面：在《农业机械学报》《中国机械工程》《水泵技术》等国内外期刊杂志上发表泵方面的学术论文100余篇。标准方面：主持召开全国泵标准化行业会议10余次，组织编制、审查泵方面的国家标准、行业标准100余项，负责主持制定GB19762—2007《清水离心泵能效限定值及节能评价值》国家强制性标准。获奖方面：获浙江省科技进步一等奖、二等级等各种奖励和表彰16项。专利方面：申报有关泵方面的发明专利、实用新型专利共计60余项，全部授理，其中40余项已获授权。发明专利《新型高效节能泵》（ZL200910154110。2）于2014年被浙江省知识产权局评为十大具有价值的专利，获第十六届中国专利奖提名。

前言
第1章离心泵理论基础知识
1.1泵常用名词术语
1.1.1产品名称
1.1.2性能、设计、试验
1.1.3零件名称
1.2工作原理、产品分类及基本参数
1.2.1工作原理
1.2.2产品分类
1.2.3基本性能参数
1.2.4基本性能曲线
1.3液体在叶轮中的流动规律
1.3.1名词定义
1.3.2液体在叶轮中的运动
1.3.3速度三角形
1.3.4液体在压水室中的运动
1.4离心泵的基本方程式
1.4.1基本方程式的说明
1.4.2有限叶片数的理论扬程修正
1.5离心泵的主要水力元件
1.5.1叶轮
1.5.2吸水室
1.5.3压水室
1.5.4导叶
1.6泵内损失分析
1.6.1水力损失与水力效率
1.6.2机械损失与机械效率
1.6.3容积损失与容积效率
1.6.4泵的总效率
1.7泵的相似理论
1.7.1相似泵应具备的条件
1.7.2泵的相似定律
1.7.3泵的比转速
1.8离心泵叶轮切割定律
1.9性能曲线分析
1.9.1泵的性能曲线
1.9.2影响离心泵性能曲线的因素
1.9.3常见的几种类型性能曲线
第2章离心泵设计基础知识
2.1设计注意事项
2.2设计基础知识
2.2.1设计必备常识
2.2.2应掌握的基础知识
2.3泵常用几何公差推荐
2.4应掌握的几种图形
2.4.1控制图
2.4.2装配图
2.4.3合装图
2.5零部件配合及精度
2.5.1基轴制
2.5.2推荐的配合公差精度
2.5.3常用表面粗糙度的综合选择
2.6零部件热处理
2.6.1新旧名词术语对照
2.6.2泵常用热处理简介
2.6.3常用表面处理技术要求
2.6.4零件硬度
2.6.5热处理前零件表面粗糙度
2.6.6轴等零件调质次数
2.6.7应用实例
2.7特殊材料介绍
2.8材料应力的选取
2.9企业常用水力设计方法
2.10零部件质量
2.10.1几种铸件标准
2.10.2打光
2.10.3试验压力
第3章泵产品开发设计程序
3.1产品开发设计总则
3.2产品开发程序
3.3产品开发计划程序
3.3.1市场调查
3.3.2技术调查
3.3.3新产品开发决策
3.4产品开发设计程序
3.4.1方案设计
3.4.2技术设计
3.4.3工作图设计
3.5产品样机试制程序
3.5.1样机试制
3.5.2样机鉴定
3.6（小批量）生产程序
3.7销售程序
第4章离心泵水力元件设计
4.1叶轮的水力设计
4.1.1相似理论方法设计程序
4.1.2速度系数计算法设计程序
4.2压水室的水力设计
4.2.1蜗形体的设计
4.2.2分段式导叶设计
4.2.3空间导叶设计
4.2.4环形压水室设计
4.3吸水室的水力设计
4.3.1锥形吸水室设计
4.3.2环形吸水室设计
4.3.3半螺旋形吸水室设计
4.4汽蚀性能设计
4.4.1泵的汽蚀现象
4.4.2汽蚀余量
4.4.3提高抗汽蚀性能的措施
第5章离心泵整机结构
5.1单级泵结构
5.1.1单级泵常用结构
5.1.2单级泵特殊结构
5.1.3单级泵典型结构
5.2两级泵结构
5.2.1两级泵常用结构
5.2.2两级泵特殊结构
5.3卧式多级泵结构
5.3.1常用多级泵结构
5.3.2节段导叶式多级泵结构
5.3.3蜗壳式多级泵结构
5.3.4双筒体多级泵结构
5.3.5多级泵其他结构
5.3.6转子部件间隙
5.3.7轴承体调整方法
5.4立式泵结构
5.4.1立式泵常用结构
5.4.2立式泵特点
5.4.3立式泵结构特点
5.4.4泵本身带推力轴承结构
5.4.5立式泵刚性联轴器
5.4.6导轴承体结构
第6章泵的零部件设计
6.1单级泵、两级泵零部件设计
6.1.1叶轮设计
6.1.2泵体设计
6.1.3泵盖设计
6.1.4轴设计
6.1.5单级泵、两级泵装配技术要求
6.2多级泵零部件设计
6.2.1多级泵叶轮设计
6.2.2多级泵泵轴设计
6.2.3叶轮单独定位用卡环设计要求
6.2.4叶轮与轴过盈配合举例
6.2.5中段设计要求
6.2.6导叶设计
6.2.7吸入段设计
6.2.8吐出段设计
6.2.9穿杠设计
6.2.10穿杠螺母设计
6.2.11齿形垫设计
6.2.12平衡管设计
6.2.13平衡盘设计
6.2.14平衡鼓设计
6.2.15平衡板设计
6.2.16平衡板压套设计
6.2.17平衡装置设计
6.2.18单壳体多级泵设计
6.3双筒体多级泵零部件设计
6.3.1吸入函体设计
6.3.2双筒体泵盖设计
6.3.3热胀补偿器设计
6.3.4筒体设计
6.3.5主螺柱设计
6.3.6吸入冷却室体和平衡室体设计
6.3.7推力盘设计
6.3.8动平衡圆盘设计
6.3.9双筒体多级泵转子部件设计要求
6.3.10多级泵转子静挠度测量
6.3.11中段“上死点”的打法
6.3.12高温多级泵结构设计
6.3.13多级泵装配技术要求
第7章泵通用零部件设计
7.1轴封
7.1.1机械密封设计
7.1.2填料密封设计
7.2轴承体部件设计
7.2.1轴承及润滑方式的选择
7.2.2滚动轴承
7.2.3滑动轴承
7.2.4悬臂泵轴承体设计
7.2.5滑动轴承零部件设计
7.2.6防尘盘设计
7.2.7挡油环设计
7.2.8甩油环设计
7.3联轴器及罩
7.3.1爪型弹性联轴器
7.3.2柱销弹性联轴器
7.3.3膜片式挠性联轴器
7.3.4联轴器罩
7.4泵冷却水系统
7.4.1悬臂泵用冷却水管路系统
7.4.2两端支撑泵用冷却水管路系统
7.4.3其他说明
7.5泵用管路设计
7.5.1管路要求
7.5.2管路装配
7.5.3管路制造
7.6转子平衡
7.6.1静平衡
7.6.2动平衡
7.7密封环
7.7.1密封环的安装位置设计
7.7.2密封环的材料与热处理
7.7.3密封环固定方式
7.7.4运转间隙
7.8叶轮螺母设计
7.9轴套设计
7.10泵用材料
7.10.1泵用材料的选用原则
7.10.2泵主要零部件常用材料
7.11焊接底座设计
7.11.1API底座
7.11.2焊接底座设计
7.11.3常用泵支架和底座
7.12泵零部件“质量控制规程”编法
7.12.1泵零部件“质量控制规程”有关标准
7.12.2重要泵应进行质量控制的零部件
7.12.3检验及验收
7.13设计案例1——大型高压单级双吸中开泵设计
7.14设计案例2——热水泵设计
第8章离心泵水力元件CFD分析
8.1CFD简介
8.1.1CFD概述
8.1.2常用CFD软件简介
8.1.3CFD技术在离心泵流场模拟中的应用
8.2计算流体力学基础
8.2.1控制方程
8.2.2湍流模型
8.2.3控制方程离散方法
8.2.4流场数值计算求解方法
8.2.5边界条件
8.3离心泵数值模拟步骤
8.3.1Pro/E三维建模
8.3.2GAMBIT网格划分及边界条件设置
8.3.3FLUENT初始条件设置及计算
8.3.4数据后处理
8.4离心泵数值模拟实例分析
8.4.1数值计算模型
8.4.2Pro/E三维建模
8.4.3GAMBIT网格划分
8.4.4FLUENT三维数值计算
8.4.5FLUENT后处理
附录
附录A关于多级泵几种零件名称的统一叫法
附录B泵有关新旧名词术语对照表
附录CAPI 610规定的机械密封压盖孔口（即接头处）旁边识别符号
附录D常用不锈钢材料新旧牌号对照表
附录E世界各国（或组织）金属表面粗糙度等级、参数及标注对照表
参考文献