固定球阀的设计(含CAD零件图装配图)

固定球阀的设计(含CAD零件图装配图)(论文说明书10000字,CAD图7张)
摘要
固定球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点：1.固定球阀流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。2.固定球阀结构简单、体积小、重量轻。3.固定球阀紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用。4.固定球阀操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。5.固定球阀维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。6.固定球阀在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
本设计计算说明书根据已知的固定球阀设计经验对DN为350mm，设计压力为600 CALSS(10Mpa)的球阀进行设计，主要包括了材料选择、结构设计和强度校核等，在结构和材料方面在满足强度的前提下，尽量降低结构的复杂性，以更小的消耗、更简单的结构来实现成品的设计优化，同时对固定球阀的主要部件进行应力的软件分析。省力机构作为设计任务的一部分，我们需要根据固定球阀的特点来选择合适的机构。
本设计以已给的设计条件为着眼点，同时根据国家阀门标准为中心，借助AUTOCAD二维制图软件根据球阀设计手册的标准框架的结构形式对产品进行了三维建模、二维制图和应力分析，最终确定固定球阀的结构形式和省力开启方式，这对以后设计与研究同类球阀具有一定的参考价值。
关键词：结构设计  强度校核  应力分析  省力机构
Abstract
Trunnion mounted ball valve used to be cut off in the main line, distribution and change the direction of the flow medium. Trunnion mounted ball valve is widely used in recent years a new type of valves, it has the following advantages : 1. Trunnion mounted ball valve fluid resistance small, and its resistance coefficient with the length of the barrel of equivalent. 2. Trunnion mounted ball valve structure simple, small size, light weight. 3. Trunnion mounted ball valve closely reliable, current Trunnion mounted ball valve sealed surface material widely used plastic, undergo good in a vacuum system also has been widely used. 4. Trunnion mounted ball valve easy to operate, the closing rapidly, from open all around, as long as there 90E, facilitate remote control. 5. Trunnion mounted ball valve maintenance convenience Trunnion mounted ball valve structure simple. seal ring generally activities, the removal of the replacement is more convenient. 6. Trunnion mounted ball valve whole or in the open all closed, spheroid and the sealed surface with medium valve seat separation medium through, will not cause the valves sealed surface erosion.
This article according to the known ball valve design experience to DN is 350mm, the design pressure is the 10Mpa ball valve carries on the design, mainly has included the choice of material, the structural design and the intensity examination and so on。In the structure and material aspect in satisfying under the intensity premise, reduce the structure as far as possible the complexity, by a smaller consumption, a simpler structure realizes the end product design optimization, simultaneously carries on the stress to ball valve's major component the software analysis. The province strength organization does for a task of design part, we need to choose the appropriate organization according to ball valve's characteristic.
This design takes the given design conditions as the objective point, simultaneously according to the national valve standard is the center, with the AUTOCAD two-dimensional charting software sional charting and stress analysis according to the ball valve design handbook's standard frame's structural style to the product, finally determined that ball valve's structural style and province strength opening way, this will have certain reference value to the later design and research similar ball valve.

Key words：Structural design, intensity examination, stress analysis and reducing effort organization

1.4本文研究的主要内容、方法和目标
（1）固定球阀的基本参数
阀门的公称尺寸：DN350
阀门的公称压力：PN10
阀门的额定温度：200℃
（2）固定球阀系统的方案设计。包括阀座设计（阀座材料，强度，耐腐蚀性，抗压抗扭以及阀座尺寸等相关方面）；球体设计（球体材料，适用温度范围，耐腐蚀以及球体尺寸等相关方面);控制系统设计（电动，气动，手动或自动相关方面）
（3）固定球阀的设计与计算
1. 固定球阀阀座密封比压的计算 q=N/Amn
2. 固定球阀转矩的计算Mc
3. 固定球阀滑动轴承的承载能力q<(q)
4. 固定球阀阀杆与球体连接部分强度计算
5. 固定球阀阀杆强度计算
6. 阀体中法兰连接的计算
（4）固定球阀系统的结构优化设计。优化设计的内容有阀座尺寸（从经济适用以及加工工艺相关方面），球阀结构类型（从球体支撑方式，球体安装方式，球体结构，阀体通道数量及球体通道形状方面考虑）,强度优化（阀座强度是否达到最优），
（5）固定球阀系统的性能分析。包括球阀密封性能（为了达到球阀的使用要求，密封必须要达到标准），阀座稳定性和耐冲压性（为了使用的稳定，阀座抗压强度必须在一定范围内使用），球体耐腐蚀性（为了适用范围广，球阀材料必须达到一定要求）等是否达到要求
 

目录
摘要    1
Abstract    2
第一章 绪论    6
1.1固定球阀发展历史    6
1.2 固定球阀性能特点    6
1.3国内外研究现状    7
1.4本文研究的主要内容、方法和目标    8
第二章 固定球阀的设计    9
2.1 固定球阀的基本参数    9
2.2 确定阀门的主体材料和密封圈材料    9
2.3 固定球阀阀体结构    9
2.4  固定球阀的连接形式和驱动方式    9
2.5  阀门的型号    9
第三章 固定球阀的设计计算    10
3.1 阀体壁厚tmˊ的计算    10
3.2 球体最小直径的计算    10
3.3 单向密封阀座密封比压的计算    11
3.3.1 进口端阀座对球体的压力    11
3.3.2 阀座密封面工作比压    12
3.4  固定球阀转矩的计算    13
3.4.1  阀座密封圈与球体的摩擦转矩 的计算    13
3.4.2    MT  阀杆与填料间摩擦转矩的计算    15
3.4.3   Mu阀杆台肩与止推垫之间摩擦转矩的计算    16
3.4.4   ：轴承摩擦转矩的计算    17
3.5  固定球阀滑动轴承的承载能力    17
3.6.固定球阀阀杆与球体连接部分的强度计算    18
3.7  固定球阀阀杆强度的计算    20
3.8  阀体中法兰连接的计算    22
3.8.1  法兰螺栓载荷的计算    22
3.8.2 法兰的强度计算    23
3.9  填料压盖强度计算    26
3.10 阀杆连接件的强度计算    27
3.11 基本零件材料选择    29
第四章  固定球阀的检查和试验    31
4.1球阀的检查    31
4.2球阀的压力试验    31
4.3球阀的维护、保养、安装和使用注意事项    31
第五章 总结    33
致谢    34
参考文献    35