液下泵是應用于化工行業(yè)中的一種泵，其主要功能是抽送污水溶液，在安裝液下泵時，進液口直接插入液體之內(nèi)，不需引用水，直接將液下啟動。由于液下泵采用間歇運轉(zhuǎn)的運行方式，并且原泵軸系采用分段式多段軸結(jié)構(gòu)，每段軸兩端采用滾動軸承定位，相鄰的兩軸采用的是彈性聯(lián)軸器聯(lián)接傳遞扭矩。這種結(jié)構(gòu)因為液下深度較長，軸在運行過程中容易發(fā)生擺動，同時每段軸的擺動方向以及擺動的幅度不一致，各處的軸承承受一個較大的應變力，造成軸承滾子偏磨，聯(lián)軸器彈性元件偏磨，導致軸承及聯(lián)軸器彈性元件的壽命被大大削減，這種結(jié)構(gòu)下軸承的潤滑效果難以實現(xiàn)，潤滑脂的更換較為復雜，而且難以對軸承潤滑進行較為直觀有效的檢測，容易導致軸承干磨，嚴重影響了液下泵的運行穩(wěn)定性。

　　一、液下泵結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，軸系設(shè)計為單根軸結(jié)構(gòu)，介質(zhì)側(cè)軸承及中間軸承選用滑動軸承，承受徑向力，材質(zhì)選用耐介質(zhì)腐蝕材質(zhì)，潤滑方式為外沖洗潤滑型式;大氣側(cè)選用滾動軸承，承受軸向力，潤滑方式選用為脂潤滑，在大氣側(cè)軸承下方安裝一套填料密封將大氣側(cè)軸承與介質(zhì)隔離開，避免介質(zhì)對軸承的腐蝕。

　　二、軸受力分析

　　泵軸作為傳動機構(gòu)，軸及軸系的可靠性直接決定了泵運轉(zhuǎn)的可靠性，本文分別從泵軸強度校核、臨界轉(zhuǎn)速計算和撓度分析等三方面對泵軸進行綜合分析。

　　1、軸強度校核計算

　　軸強度校核主要是計算軸的小軸徑，在做小軸徑計算之前，首先要確定軸的材料，進而確定材料的許用的扭轉(zhuǎn)剪應力τp，根據(jù)介質(zhì)屬性，選擇40Cr作為軸材料，取τp為35 MPa

　　d-軸端直徑，mm;T-軸所傳遞的扭矩，N?m，T=9550P/n;P-軸所傳遞的功率，kW;τP-許用的扭轉(zhuǎn)剪應力，MPa;n-軸的工作轉(zhuǎn)速，r/min ;設(shè)計時泵小軸徑處取35mm,大于計算小軸徑13.7?mm。

　　泵軸除校核強度外，要進行剛度計算。剛度計算包括兩部分內(nèi)容：一是計算軸的撓底，使軸在運轉(zhuǎn)中的撓度小于轉(zhuǎn)子和殼體的小間隙。軸運轉(zhuǎn)中的撓度等于轉(zhuǎn)子自重引起的靜撓度，加上殘余不平衡質(zhì)量的離主慣性力引力的動撓度。但是精確地確定轉(zhuǎn)子的殘余不平衡質(zhì)量是很困難的，所以一般只用轉(zhuǎn)子的自重引起的靜撓度，作為近似的比較標準。二是計算軸的臨界轉(zhuǎn)速，以保證轉(zhuǎn)子的平衡運行。

　　2、靜撓度及臨界轉(zhuǎn)速計算

　　n_c-臨界轉(zhuǎn)速，r/min;E-材料彈性模量，Kgf/cm2; l-兩支撐之間直線距離，cm;a-葉輪離近一支撐點距離，cm;G-作用于軸上的力，Kgf;J-轉(zhuǎn)動慣量。

　　0.8nc=3475.6 r/min?>?n=2?950r/min,所以臨界轉(zhuǎn)速滿足要求。

　　3、靜撓度計算

　　y-靜撓度，cm，泵內(nèi)部小運轉(zhuǎn)間隙為0.015?cm，0.0047<0>