图7 —1 轴向力计算原理图 第七章 轴向力径向力及其平衡 第一节 产生轴向力的原因及计算方法 泵在运转中，转子上作用着轴向力，该力将拉动转子轴向移动。因此，必须设法消除或平衡此轴向力，方能使泵正常工作。泵转子上作用的轴向力，由下列各分力组成： 1．叶轮前、后盖板不对称产生的轴向力，此力指向叶轮吸入口方向，用1A 表示； 2．动反力，此力指向叶轮后面，用2A 表示； 3．轴台、轴端等结构因素引起的轴向力，其方向视具体情况而定，用3A 表示； 4．转子重量引起的轴向力，与转子的布置方式有关，用4A 表示； 5．影响轴向力的其它因素。 下面分别计算各轴向力。 一. 盖板力1A 的计算(图17—1) 由图可知，叶轮前后盖板不对称，前盖板在吸入眼部分没有盖板。另一方面，叶轮前后盖板象轮盘一样带动前后腔内的液体旋转，盖板侧腔内的液体压力按抛物线规律分布。 作用在后盖板上的压力，除口环以上部分与前盖板对称作用的压力相抵消外，口环下部减去吸入压力1P 所余压力，产生的轴向力，方向指向 叶轮入口，此力即是1A 。 假设盖板两侧腔的液体无泄漏流动，并以叶轮旋转角速度之半2旋转，则任意半径 R 处的压头 h 为(推导见十八章) )RR(g)uu(gg)u(g)u(hhh22222222228812222 （7—1） 叶轮出口势扬程，当假定21mmvv，01 uv时 ， 为 g)vv()vv(HgvvHgppHumumttp222121222222212 g)ugH(HgvHtut2222122 即 )ugH(HHttp2221 （7—2） 叶轮后盖板任意半径处，作用的压头差为 )RR(gHhHhpp22228 将上式两侧乘以液体密度 和重力加速度 g ，并从轮毂半径积分到密封环直径，则得盖板轴向力1A 图7 —2 作用在叶轮上的动反力 mhmhRRpRRRdR)]RR(gH[ggRdRhA22221822 )RR(gg)RR(ggR)RR(gHhmhmhmp482282224422222222 即 )]RRR(gH)[RR(gAhmphm2822222221 （7—3） 这部分轴向力也可很方便地按压力体体积来计算。图7—1左侧影线部分的压力体体积的重量，在数值上等于轴向力。这部分压力体体积分为圆柱体和抛物体两部分，而抛物体体积等于同底等高圆柱体积之半，即 1A ＝圆柱体重量十抛物体重量 )RR(gg)RR()RgRgH(g)RR(hmhmhphm22222222222282188 )]RRR(gH[g)RR(hmphm282222322 二、动反...
