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叶片和轮盘强度计算 叶片强度计算 由于本设计中叶片为圆弧窄叶片，这种叶片的径向尺寸大于轴向尺寸，所以在计算叶片强度时，在叶片上沿轴向取一单位长度的小窄条，根据参考文献[7]图5-48得如下图5-1（b），图（b）是图（a）的局部放大图。将这个小窄条看作是承受均布载荷的梁，叶片重心近似假设在叶片工作面的O点上。 图5-1 圆弧窄叶片的离心力及其分力图 可以将小窄条看作是平板叶片，一般情况下，叶轮进口处叶片所受弯曲应力最大，对比结果如下图 图5-2 窄条位置对比图 由按参考文献[1]式（7-42）得叶片最大弯曲应力公式为 ，可见值越小，弯曲应力值越大，由此得本设计中叶轮进口处叶片所受弯曲应力最大。 由图5-1测得 叶片与轮盘轮盖的连接为焊接，可以假定叶片为一固定梁。叶片的离心力f可分解为f1和f2两个分力。由f2产生的弯曲应力因叶片的抗弯截面模量较大，可忽略不计。只计算f1产生的弯曲应力即可。分力f1引起的最大弯曲应力按参考文献[1]式（7-42）得 已知：叶片厚度 旋转角速度 材料的密度 将各值代入上式得 叶片材料选用16Mn低合金钢，屈服点为，满足要求。 轮盘强度计算 如图5-3所示 图5-3 叶片和轮盘 轮盘的直径，中间孔的直径 选取轮盘厚度 轮盘的最大应力按参考文献[1]式（7-52）计算 叶片引起的附加应力为 由参考文献[1]式（7-54）， 由参考文献[1]式（7-55）， 单个叶片的质量 得 轮盘的叶片负荷分配系数K=1 于是， 轮盘的最大应力为 轮盘的材料为Q235A，其屈服点 安全系数 ，安全。 轮盖的强度计算 与轮盘强度计算过程类似，除了轮盖的叶片负荷分配系数K=0.5。则 轮盖的最大应力为 轮盘的材料为Q235A，其屈服点 安全系数 ，安全。 轴盘的材料选用 如图5-4所示 图5-4 轴盘示意图 轴盘的最大直径，最大周速为 材料选用高级铸铁HT350。