ZQB-160潛水泵設計說明書學院名稱：專業班級：學生姓名：指導教師：年月目錄TOC\o"1-1"\h\z\u第一章內容摘要 3第二章概述 42.1設計內容 42.2結構要求 42.3設計思路 42.4設計意義 5第三章設計方案及原理說明 6第四章水力設計 74.1幾何參數的選擇 74.2設計葉輪 104.3導葉的設計與計算 20第五章結構設計 275.1軸流泵的進水流道 275.2泵軸的計算設計 285.3軸承端蓋的設計 295.4公差與配合的選擇 305.5標準鍵件的選擇 325.6電動機的選取 335.7密封的選取 33第六章重要部件的強度校核 34小結 39致謝 40參考文獻 41第一章內容摘要摘要作為傳統的水泵-電機組的更新換代產品，ZQB型潛水泵的機泵一體可以在水中長期運行。因為泵潛入水中運行，極大地簡化了泵站的建筑結構和土工工程，安裝面積得到了減少，工程總價的30/40%得到了減少。更得益于水泵和電機一體，現場的軸對中心的裝配工序被省略了，安裝方便、快速。噪聲低、泵站內溫度不高，工作條件得到改善，也可按目標建成全地下泵站，維持地面的環境地貌。可解決在水位漲落大的沿江，湖泊地區建泵站的電機防洪問題。ZQB型潛水軸流泵具有低揚程、大流量的特點。可用于農田排灌、工礦船塢、城市建設、電站給排水等方面的需求。通過前期調研了解其生產現狀和設計流程，參照關醒凡老師的《現代泵理論與設計》，順利地完成了350ZQB-160潛水泵的設計。本次設計綜合考察并鍛煉了機械制圖、葉片泵設計、機械加工工藝等方面的專業能力。AbstractZQBseriesimmersiblepumpisaupdatedproductofthetraditionalpump-motorgroup,theproductcangointothewaterforthelongtime.Becausethepumprunsintothewater,itgreatlysimplifiesthepumpingstation,andreducestheinstallationarea,whichcansave30%/40%ofthetotalprojectprice.Asaresultofthecombinationofthepumpandmotor,thereisnoneedtocarryontheaxialtothecenterassemblyprocessinthescene.thereisnohightemperatureinthepumpstation,whichimprovestheworkingcondition.Italsocanbetheundergroundpumpingstationinordertomaintaintheenvironmentallandscape.Throughinvestigatingthecurrentproductionandthedesignprocessofthispumpandreferringtoknowledgeinthepumpmanualbook,aZQBseriespumpwassuccessfullydesigned.Thisseniordesignprovidesachanceoftestingandimprovetheprofessionalabilitiesofmechanicalgraphics,pumpdesignandmachiningartsandcrafts.第二章概述2.1設計內容流量；揚程；轉速；比轉速；輸送介質：水或物理化學性質類似于水的其他液體，其最高被輸送液體溫度為40℃。2.2結構要求結構設計需簡單、可靠、先進，能滿足實際需求并符合實際加工與裝配要求；結構設計不局限于參考圖，須有亮點與創新。2.3設計思路調研工作：盡管ZQB型潛水軸流泵已經在企業中生產了很長的一段時間，擁有著非常成熟的技術，但對于我們這些沒有實際設計與加工經驗的在校學生而言，調研工作還是非常重要的。通過調研工作，我們了解了近年來國內外潛水軸流泵的發展歷程以及最新的研究進展，明確了潛水軸流泵的設計要點與設計的相關原理。并且，通過實際調研，我們對潛水軸流泵有了更為直觀的認識；通過結合文獻中提出的軸流泵設計方法，結合企業中潛水軸流泵設計生產的實際經驗，才得以讓本次設計更加貼合生產實際，也使我們設計出來的泵能夠真正地滿足實際的生產要求與使用需求。水力設計：根據關醒凡老師所著的《現代泵理論與設計》里面所闡述的葉輪、導葉等的水力設計方法，并對照相關的書籍論文中的潛水軸流泵設計要點，結合公司中優秀的水力設計模型及前期調研得出的結果，對葉輪、導葉等進行水力設計，最后繪制葉輪的木模圖及導葉的水力圖。畫總裝圖：參考公司提供的ZQB型泵結構樣圖，結合自己的實際設計參數及結構要求畫出總裝圖。選擇鍵、法蘭、聯軸器、軸承、電機等標準間并對軸、鍵、葉輪、導葉、泵體聯接螺栓等進行強度校核，并計算軸承的使用壽命。畫零件圖：裝配圖的總體結構確定之后，通過圓整各個零件的尺寸，并根據水力設計結果，畫出葉輪、導葉、軸、軸承座及軸承壓蓋等主要零件圖，零件設計時需要考慮材料的工藝性及強度要求。整理水力設計及強度校核說明書，做到每一個計算公式、每一個數據都有據可依。2.4設計意義熟悉潛水軸流泵的設計流程，深入理解一些參數的具體實際意義，明白對于潛水軸流泵而言，應當采取什么樣的原則選取其值大小，理解葉輪進口直徑、葉輪外徑、出口安放角、葉片數等參數對潛水軸流泵的運行能力以及效率等性能的影響。鍛煉了自己進行文獻檢索，對某一課題的研究狀況進行綜述的能力；通過經常翻閱《機械設計手冊》，熟悉了泵用材料的標準，多種軸承，鍵的標準以及越程槽、退刀槽等工藝結構的標準，增加了自己工藝方面的知識；通過繪制水力圖、裝配圖及零件圖，極大地鍛煉了自己計算機繪圖的能力以及office軟件的應用能力，自己的繪圖速度得到了較大的提高，并同時掌握了較多的繪圖技巧。在本次設計中，從前期的開題報告開始直到最終的整理圖紙、撰寫說明書及準備答辯材料，完成了對某一課題進行科學研究的整個過程。在這個過程中不僅提高了自己各方面的能力，同時也磨練了自己的意志，為自己將來在研究生生活中的科學研究打下了堅實的基礎。第三章設計方案及原理說明本次潛水軸流泵的基本設計原理是參考了關醒凡教授的《現代泵理論與設計》（北京：中國宇航出版社，2011版）中軸流泵的設計原理。事先查閱了相關的文獻資料并結合在企業實習中所接觸到的生產實際，采用流線法設計葉輪，并選用了XX大學所研究的791翼型進行加厚，最后畫出葉輪和導葉的木模圖。進水喇叭、導葉體等采用常用機械材料（灰鑄鐵）。考慮制造工藝，葉輪等零件過渡部位均采用圓角過渡，在葉輪進口處應當進行車刀校正。考慮到動平衡實驗的影響，葉輪的厚度應適當留有余量。本設計中，葉輪、導葉體均采用砂型鑄造，進水喇叭與導葉體分開進行鑄造。在進行一些零件設計時，要考慮零件加工工藝的要求，如：上、下軸承座需要設計一定的拔模斜度以便進行實際的鑄造；螺栓等連接部位需要考慮接觸面沉頭或者凸臺；對于較長的軸段，應做成階梯軸等等。在對鍵、軸等進行強度校核時，應力求計算精確，安排合理的安全系數來保證不浪費材料。設計軸時，應當保證每個軸端之差不要過大（保證在5mm左右）。校核軸的強度時，需要畫出整段軸的軸力圖、扭矩圖，并選擇危險斷面進行校核。其余校核時，應充分考慮企業中實際的加工精度及生產要求，不可一味地追求書中標準。在本次設計中，機械密封采用簡化畫法。裝配圖中應明確表明一些主要接觸面的配合公差及泵的主要總體尺寸，應在明細表中盡量標明各個主要零件的名稱。第四章水力設計4.1幾何參數的選擇葉輪直徑依據相似原理，則有，式中，帶下標M的為模型泵，不帶下標的為實型泵。根據上式則有通常，，，又因為設計參數中，，可以得到經過圓整，葉輪直徑D為350mm。輪轂比輪轂是用來固定葉片的，在結構以及強度上應滿足安裝葉片和調節葉片的需要。再從水力性能的角度來看，輪轂比的減小，有助于減少水力摩擦損失，過流面積的增大，可以改善抗氣蝕性能。但是如果輪轂比大幅度減小，葉片的扭曲會增大，當設計工況偏離時，泵的效率會下降，會使高效范圍變窄。參考圖1XX大學系列模型采用的輪轂比統計結果，可以確定輪轂比。當時，可以查的輪轂比，故可求得輪轂直徑圓整得，。圖1輪轂比與轉速的關系葉柵稠密度葉柵稠密度作為軸流泵葉輪的一個關鍵的幾何參數，它對泵的效率有直接的影響作用，也對泵的汽蝕性能起決定性作用。的減小，表示葉輪的葉片總面積得到減小，葉片兩面的壓差得到了增加，還會使汽蝕性能變差。但從另一個角度來講，減小摩擦面積，有利于提高效率。由于葉輪內的水力損失與成正比，外緣上的大，過流量就大，對泵的效率有關鍵作用。除此以外，相對速度最大的外緣處，也最容易發生汽蝕。所以，對于軸流泵而言，重點是確定外緣的。在選擇時，應思考以下三點：結合能量轉換和汽蝕性能來看，無論葉片數多少與否，葉片應當具有足夠的長度，以便形成理想的通道，因此的選擇還應當參考葉片數的多少。依據試驗研究，推薦以下幾組外緣處的值，供設計時參考。。適量縮小外緣側的，提高輪轂側的，以便使內外側翼型的長度差減小，從而達到均衡葉片出口揚程的目的。由于只有確保葉片進口等于定值，才有機會消除徑向流動，使損失減小，并提高效率。但是，常規的軸流泵葉片根部都很短，外緣長，相差約1.7倍。一般采用的輪轂翼型葉柵稠密度和輪緣葉柵稠密度的關系是。這樣，由于葉片根部翼型本來的工作條件就不好，又因為很短，實際上無法保證和外緣翼型有相同程度的能量轉換，會造成葉片出口揚程不均，從而導致徑向流動。于是推薦參考輪轂和輪緣之間各截面的按直線規律變化，其值為。圖2葉柵稠密度與比轉速的關系對葉片進口外緣部分進行修圓，使得葉片的抗汽蝕性能提高。綜上所述，參考圖2，結合，可以選取，。葉片數與翼型厚度（1）葉片數葉片數通常按比轉速選取，參考圖3中的XX大學系列模型使用的葉片數與比轉速的關系。圖3葉片數z與比轉速的關系故，葉片數。（2）翼型厚度輪轂處的翼型厚度按強度條件確定。通常按下式粗略估算式中D——葉輪直徑，m；H——泵揚程，m。將，代入上式，可得厚度與弦長l有關，通常輪轂截面的相對厚度為取輪轂處。輪緣截面的厚度按工藝條件確定，通常輪緣截面的相對厚度為從輪轂到輪緣，翼型厚度可按線性規律變化。按照經驗，取輪緣處。從輪轂到輪緣厚度按線性變化。4.2設計葉輪升力法缺陷最早用來設計軸流泵葉輪葉片的方法是升力法。在升力法中，會把軸流式葉輪葉片柵中每一個翼型都看作是孤立的，并根據風洞中進行的單個翼型的試驗結果來對葉片進行設計。但這是一種半經驗、半理論的設計方法，有很多的問題：軸流泵的葉輪葉片是一組葉柵，對于柵中翼型特性和單獨機翼特性的差別，只能依靠經驗進行改正。單個機翼的特征，是在風洞試驗中測得，空氣流動和水流有很大的差別。航空動力翼型，進口部位圓滑肥厚，但不適宜用于來流方向變化不大的軸流泵葉片。由升力法測得的沖角，輪轂側很大，但越到輪緣側越小，葉片的扭曲會增大，泵的效率會被影響。綜上所述，升力法不適用于軸流泵葉片的設計。流線法設計葉片由于自由旋渦理論與強制旋渦理論都有各自的缺點，靠著對優秀模型幾何參數的統計分析計算，一種線性修正環量的分布規律被提了出來，軸流泵葉片可以用流線法進行設計。計算步驟簡述如下：確定好基本參數Q、H、z、D、n等；分5個流面，流面間距相等，考慮三維實體建模的準確性，輪轂、輪緣作為兩個流面；根據上述選好的葉柵稠密度，并計算各弦長；確定容積效率，各截面的容積效率都選擇同一值，計算。估算各截面排擠系數，其中，葉片最大厚度為：輪緣6mm，輪轂14mm，其余截面按線性變化；葉弦角為：輪緣20°，按照線性變化到輪轂40°。按照給定公式與對應數據計算各截面、。計算水力效率：參考圖4，初步確定泵效率。計算得到的是葉片平均效率，計算各個截面時，需要以中間截面為平均效率，輪轂修正（-0.1%~-0.2%）,輪緣修正（0.1%~0.2%），其間線性變化。圖4計算，并確定修正系數（參考圖5），使。圖5按照公式，計算各截面葉片進口液流角，并選擇沖角。沖角的選擇可以按照以下原則：a.改變自由旋渦和強制旋渦設計軸流泵葉片的不當之處，適當減小輪轂側的葉片角，增加輪緣側的葉片角。b.輪緣側的間隙會造成輪緣側液流旋轉不足，因而增加輪緣側的葉片角，加以補償。c.沖角選用為0°~3°，從輪轂到輪緣增加，比轉速大者取小值。按照計算各截面出口液流角，認為。確定葉片出口角，考慮有限葉片數等因素影響，的選用范圍為0°~3°。按照公式確定葉弦角，再按照公式計算型線半徑。計算數據匯總如下表：給定初始參數5273.314501003350項目公式單位edcba截面mm100162.5225287.5350節距mm104.72170.17235.62301.07366.52稠密度0.840.790.740.690.64弦長mm87.96134.43174.36207.74234.57m/s6.09估算0.860.920.940.960.97m/s7.086.626.486.346.28m/s7.5912.3417.0821.8326.57水力效率0.880.890.900.910.92m/s4.842.962.151.681.38修正0.900.951.001.051.10m/s4.3562.8122.151.7641.51843.0128.2120.7816.1913.30進口沖角00.250.50.75143.0128.4621.2816.8414.3065.4534.7923.4617.5314.07出口沖角1111166.4535.7924.4618.5315.0754.7332.1322.8717.6914.69mm21610513142704317455計算各截面翼型厚度坐標按照XX大學791模型的厚度變化規律，對a、b、c、d、e上的翼型進行加厚，厚度坐標如以下5表所示：翼型791e截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.004.3986.5978.79617.5926.3935.1843.9852.7861.5770.3779.1683.5687.9600.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2001.9582.8353.7677.44110.6312.211412.3610.587.6164.9842.80e截面的翼型厚度坐標圖翼型791d截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.006.72210.0813.4426.8940.3353.7767.2280.6694.10107.5121.0127.7134.400.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2003.5524.865.8689.33611.0411.741210.609.0726.5284.2722.40d截面的翼型厚度坐標圖翼型791c截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.008.71813.0817.4434.8752.3169.7487.18104.6122.1139.5156.9165.6174.400.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2002.964.054.897.789.29.78108.837.565.443.5620c截面的翼型厚度坐標圖翼型791b截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.0010.3915.5820.7741.5562.3283.10103.9124.6145.4166.2187.0197.4207.700.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2002.3683.243.9126.2247.367.82487.0646.0484.3522.8481.60b截面的翼型厚度坐標圖翼型791a截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.0011.7317.5923.4646.9170.3793.83117.3140.7164.2187.7211.1222.8234.600.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2001.7762.432.9344.6685.525.86865.2984.5363.2642.1361.20a截面的翼型厚度坐標圖繪制翼型5個截面展開圖根據計算得到的各截面翼型安放角作出弦線l，并按照計算的型線半徑畫出翼型展開圖。并根據以上五表的加厚數據，以型線為工作面向背面加厚。畫好的五個翼型如下圖：a-a截面翼型展開圖b-b截面翼型展開圖c-c截面翼型展開圖d-d截面翼型展開圖e-e截面翼型展開圖作葉片的平面投影圖、軸面投影圖如圖6，先將輪轂、輪緣和各截面的弧線在平面圖中作出，同時還要作出間隔角的射線，通常取5°或10°。角間對應的各截面的弧長為，若干條豎線在翼型展開圖中沿豎線兩側畫出，豎線間距就是弧長L。若干條間距相等的橫線在翼型展開圖中沿水平線上下作出，先假設間距為。圖6當時，各處的弧長分別為：a-a截面，；b-b截面，；c-c截面，；d-d截面，；e-e截面，。在軸面投影圖的軸心線（豎線）兩側畫出間距等于的若干條豎線。在各截面翼型展開圖中的進、出口端點，按所在的角度，點到平面圖各截面相應角度的位置上，各點連線為進、出口邊，此線應光滑。將翼型展開圖中各翼型進、出口端點離水平線（軸面軸心線）的距離，投影到軸面投影圖相應的截面上，所得點的連線為進、出口邊的軸面投影線，此線應光滑。如果軸面投影圖和平面投影圖中的進、出口邊不光滑，應當對弦長l以及轉動中心等進行調整。最終作出的軸面、平面投影圖如圖7、8所示。圖7平面投影圖圖8軸面投影圖4.3導葉的設計與計算選擇導葉結構參數1）確定導葉擴散角一般導葉擴散角為，取。導葉進口邊一般和葉片出口邊平行，其間的距離為：即，取。3）一般導葉葉片數，高比轉速取小值，本例中比轉速高，故取。導葉體的出口接出水彎管，為使液體在彎管中的損失最小，彎管通常為等斷面，最好是變曲率收縮斷面彎管。出口直徑應選用標準直徑。故，。5）導葉高度H一般取H=（0.3～0.4）D，即H=105～140mm,取H=140mm。流線法設計導葉計算（1）根據選擇的結構參數，繪制導葉軸面圖。（2）分流線。（3）計算各流面導葉的進、出口安放角。1），。2）取。擴散角一般，不得超過12°。通常先參考有關資料選擇l/t,然后校核擴散角在合適的范圍內即可。導葉的高度和型線半徑導葉高度H型線半徑R計算數據匯總如下表：給定初始參數5273.31450985340項目公式單位abcde截面（進口）mm98158.5219279.5340m/s6.33估算0.890.930.950.960.97m/s7.116.816.666.596.53m/s7.4412.0316.6321.2225.81m/s4.943.052.211.731.4255.2165.8771.6475.2977.73沖角0.50.50.50.50.555.7166.3772.1475.7978.23給定909090909072.8678.1981.0782.9084.12H由展開圖測量得mm132134136138140mm138.13136.90137.67139.07140.74mm234.28334.31443.45562.18684.58導葉翼型加厚表選擇某種翼型厚度變化規律，本例中采用了791翼型厚度變化規律，以型線為工作面（凹面）向背面加厚，進口邊應修成流線型，尾部修尖。（1）e截面翼型791e截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.007.0410.5614.0728.1542.2256.3070.3784.4498.52112.6126.7133.7140.700.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2003.5524.865.8689.33611.0411.741210.609.0726.5284.2722.40翼型如圖：（2）d截面翼型791d截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.006.9510.4313.9127.8141.7255.6369.5483.4497.35111.3125.2132.1139.100.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2003.5524.865.8689.33611.0411.741210.609.0726.5284.2722.40翼型如圖：（3）c截面翼型791c截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.006.88410.3313.7727.5341.3055.0768.8482.6096.37110.1123.9130.8137.700.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2003.5524.865.8689.33611.0411.741210.609.0726.5284.2722.40翼型如圖：（4）b截面翼型791b截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.006.8510.2713.6927.3841.0754.7668.4582.1495.83109.5123.2130.1136.900.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2003.5524.865.8689.33611.0411.741210.609.0726.5284.2722.40翼型如圖：（5）a截面翼型791a截面00.050.0750.10.20.30.40.50.60.70.80.90.951.006.90710.3613.8127.6341.4455.2569.0782.8896.69110.5124.3131.2138.100.2960.4050.4890.7780.920.9781.00.8830.7560.5440.3560.2003.5524.865.8689.33611.0411.741210.609.0726.5284.2722.40翼型如圖：導葉葉片繪型（1）按確定的參數畫出軸面投影圖：圖9導葉軸面投影圖（2）分流面。將進、出口邊沿徑向等分，連結相應的等分點，則得圓錐流面。如圖9中的a-a’到e-e’。（3）作垂直軸線的木模截面，如圖9中的1，2，3···10。（4）作平面圖（木模截線），根據軸面圖流面上各點的半徑和展開圖的型線可以作出平面圖中的木模截線。如圖10。圖10導葉平面圖（5）判定旋轉方向。導葉從進口看見的是背面（凸面），從出口看見的是工作面（凹面），另外水流從進口流向出口，水流的旋轉方向和葉片的選擇方向一致。第五章結構設計5.1軸流泵的進水流道進水流道的作用泵的進水流道是用來將吸水池的水通順地引向泵的進口。進水流道可以按照進水方向進行分類，分為單向進水流道及雙向進水流道；如按照流道的形狀分又有肘型進水流道、鐘型進水流道、簸箕型進水流道等等。進水流道要求：較小的液流損失，流體進入葉輪速度要分布均勻。喇叭管進水流道這是一種結構簡單、具有良好水力性能的進水流道。它的上端與葉輪室直接相連，下端與管道相連或浸入水中。流體自其進入葉輪后，其速度會封閉。圖11喇叭管推薦尺寸如下：，為喇叭管出口直徑。故，出于結構考慮，取。喇叭管進口直徑，取5.2泵軸的計算設計估算泵的效率（1）估算水力效率水力效率可由經驗公式算得，即。（2）估算泵的總效率軸流泵的容積效率較高，一般取,取；機械效率視具體結構型式而定，一般取,取；所以，總效率為，取。軸功率P的計算，，故。計算功率的計算查機械制造手冊，選用電機型號為YQS-250-30，額定功率30kW。扭矩的計算計算軸徑d，采用材料為45鋼，，故，，根據結構要求，確定。5.3軸承端蓋的設計軸徑為處的軸段選用的是一對型號為7011C的角接觸球軸承。軸承外徑為。圖12軸承端蓋示意圖經查機械設計手冊，軸承端蓋圖中各尺寸按照以下各式計算：因為軸承外徑，所以選用螺釘直徑，螺釘數為4。各部分尺寸，，，，，m由結構確定，，，由密封件尺寸確定。5.4公差與配合的選擇基準制的選擇在本設計例子中，有大量的配合尺寸，因此公差與配合也是本次設計中重要的一部分內容。先進行基準制的選擇，按照如下原則：在常用尺寸小于500mm范圍內時，基孔制是優先選用的。這是出于經濟的考慮。與標準件配合時，基準制應參考標準件而定。如：與軸承相配合的軸應按照基孔制，與滾動軸承外圈配合的應參照基軸制。在同一基本尺寸的各個部分上安裝不同配合的零件按照基軸制。標準公差等級與公差帶的選擇1、標準公差等級的選擇在滿足使用要求的前提下，盡可能選擇較低的公差等級，以降低加工成本。選擇的原則參考了《機械設計手冊》。在選擇公差等級的同時，還要考慮表面粗糙度的要求。當公差等級高于或等于IT8時，推薦孔的公差等級比軸低一級；對于公差等級低于IT8的配合，推薦選用同級孔、軸配合。公差帶的選擇從經濟角度出發，為了避免刀具、量具的品種、規格不必要的繁雜，國家標準GB/T1801-1999對公差帶的選擇進行了限制。參考《機械設計手冊》第818頁。具體的公差配合根據上述原則進行了設計，現將本次設計中的配合尺寸公差等列舉如下。滾動軸承與孔與軸的配合葉輪與葉輪室的配合進水喇叭和導葉體的配合5.5標準件的選擇軸承的選用泵軸的上端采用深溝球軸承（6011），下端出于軸向力的考慮，采用一對角接觸球軸承(7011C）。軸承選用的標準參考GB/T276-1994與標準GB/T292-1994。鍵的選擇在軸與其他零件的裝配過程中需要鍵的配合，參考普通平鍵的國家標準GB/T1096-2003進行選用。確定各法蘭在零件的設計過程中就已經涉及到了這一步，其中參考了關醒凡老師的《現代泵理論與設計》的第26章。墊圈、螺母、螺栓、螺釘等的選用六角頭螺栓：GB/T5782-2000內六角頭圓柱頭螺釘：GB/T70.1-2000雙頭螺柱：GB/T897-1988螺母：GB/T6170-2000標準型彈簧墊圈：GB/T93-1987。5.6電動機的選取因為是潛水泵，電機需要安裝在水下，經過一系列的考慮選擇，我們選用了型號為YQS-250-30的潛水電機。該系列的潛水電機為充油式密封結構，內腔充滿油。各止口接合面涂以密封膠密封。軸伸端有橡膠油封等密封裝置。電機的定子、轉子、繞組和軸承均在水中工作。轉子繞組及接線采用銀銅焊等先進的設計和工藝，該電機的特點是結構緊湊，便于安裝，高可靠性，低噪音，小振動，可用于驅動磨機、軋機、卷揚機、破碎機、壓縮機、鼓風機、水泵等機械設備。根據泵的軸功率為24.25kW，轉速為1470r/min,以及立式電機的要求。我們選擇了YQS-250-30的電動機，電動機的額定功率為30kW，額定轉速為1470r/min。5.7密封的選取由于轉動的關系，軸與軸承之間不可能實現完全的密封，因此，便需要軸封來防止泵軸與殼體處的泄漏。如果泵內壓力大于大氣壓，則需要防止液體向外泄漏，反之，則防止空氣向內泄漏。在泵中，我們常用的軸封是填料密封與機械密封。在本案例中，結合考慮潛水運行的特點和各類密封的優缺點，我們選擇了機械密封。原因如下：密封能夠長周期可靠運行，密封狀態穩定，泄漏量小。端面磨損后可自動補償，使用壽命更長久，降低了維護的成本。摩擦所耗損的的摩擦功率小。以上幾點完美地符合了本案例水泵的使用要求。第六章重要部件的強度校核在泵的工作過程中，泵的各個零件都會因運動的關系承受額外的外力，這些外力的作用可能使零件產生變形，乃至使零件發生破壞。我們在設計零件的時候，應當對零件的強度、剛度進行考慮，確保零件在運行的時候安全可靠。從這個角度出發，我們就需要把零件做的大一些，用更好的材料。但是結合生產實際、經濟角度來看，我們應該盡量減小尺寸，選用的材料也應該經濟合理。而在這兩者間進行選擇，如何平衡兩者的關系，則是設計人員需要考慮的問題，因此，便有了這一部分的內容。1、軸的強度計算軸上的部件隨著軸一起旋轉，軸的強度對泵的運行等都有著巨大的影響，因此，軸的強度校核非常重要。計算作用在泵軸上載荷對于本例中的立式軸流泵來說，泵軸上可能的載荷有以下幾種：徑向力在本例中，徑向力主要是由葉輪、電機轉子等轉動部件殘余不平衡質量引起的離心力（力的方向是變化的）。其值用下式計算：（N）式中--最大半徑處的殘余不平衡質量，g；--葉輪、聯軸器等最大半徑，mm。A.葉輪處徑向力：B.轉子等其余部分徑向力：所以，總的徑向力：徑向力非常小，可以忽略。軸向力在本例中，軸流泵的軸向力通過一對反裝的角接觸球軸承來平衡。本例中軸向力的主要組成部分有以下幾個方面：A.液體作用在軸流葉輪兩邊由于壓差等原因所產生的軸向力；B.液體作用在葉輪部件上的重力；C.轉動部件的重力G。--液體作用在軸流葉輪兩邊由于壓差等原因所產生的軸向力式中：R--葉輪半徑（m）--葉輪輪轂半徑（m）。在上式中引入輪轂比。B.--液體的軸向力C.G--轉子的重力泵軸的重力：在Autocad中對軸進行1：1三維建模，測得體積即可得到重力。葉輪的重力:。電機轉子等的重力：。總的重力。因此，總的軸向力作出軸的扭矩圖和軸力圖總軸向力徑向力很小，可以忽略軸的扭矩計算危險斷面的應力由軸力圖和扭矩圖分析可知，該軸的危險斷面為A斷面。計算A斷面的應力。拉應力A--軸向力（N），F--斷面面積（）。切應力--扭矩（N·m），--扭矩斷面系數（）。按照第四強度理論，A斷面這算應力為查詢相關資料得，軸所用的材料屈服極限，其許用安全系數。按屈服極限安全系數此時，該軸既滿足了強度要求，又滿足了疲勞強度要求，故可不再進行疲勞強度的計算。軸是安全的。2、鍵的強度計算對于鍵來說，經常受到擠壓和剪切力的作用，所以對這兩方面進行校核。工作面的擠壓應力擠壓應力為式中--鍵所傳遞的扭矩，N·m；h--鍵高，m；d--軸徑，m；l--鍵長，m；B--鍵寬，m。故，。受到的剪切應力綜上，鍵的強度滿足要求。小結在水力設計方面，ZQB型潛水軸流泵的不同于之前做過的普通離心泵，從結構上來講，它與我們較為熟悉的彎管式軸流泵也頗有不同。除了要參考專業書籍以外，還要綜合考慮其余因素，諸如運行環境，安裝維修等。綜上考慮，本次設計不僅需要專業的軸流泵的專業知識，還需要相關的機械制造、設計的經驗，是一次較為復雜的過程。在剛接觸到這個課題的時候，便對軸