多層次金屬密封蝶閥設(shè)計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 一、 緒言 . 錯誤 !未定義書簽。 設(shè)計要求： . 錯誤 !未定義書簽。 二、蝶閥概述和用途 . 錯誤 !未定義書簽。 三、蝶閥在發(fā)展過程中形成的分類 . 錯誤 !未定義書簽。 1、同心蝶閥 . 錯誤 !未定義書簽。 2、單偏心蝶閥 . 錯誤 !未定義書簽。 3、雙偏心蝶閥 . 錯誤 !未定義書簽。 4、三偏心蝶閥 . 錯誤 !未定義書簽。 四、蝶閥的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 . 錯誤 !未定義書簽。 五、密封結(jié)構(gòu)分析 . 錯誤 !未定義書簽。 六、主要技術(shù)參數(shù)及采用標(biāo)準(zhǔn) . 錯誤 !未定義書簽。 1、三偏心原理 . 錯誤 !未定義書簽。 2、密封原理 . 錯誤 !未定義書簽。 3、特點 . 錯誤 !未定義書簽。 七、閥桿的設(shè)計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 （一） 閥桿強度計算： . 錯誤 !未定義書簽。 （二）閥桿的強度校核 . 錯誤 !未定義書簽。 八、閥體的設(shè)計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 （一）閥體壁厚設(shè)計計算： . 錯誤 !未定義書簽。 九、 銷軸的設(shè)計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 （一）銷 軸剪切強度的設(shè)計計算： . 錯誤 !未定義書簽。 十、 平鍵的設(shè)計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 十一、 蝶板的設(shè)計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 十二、 填料壓蓋的設(shè)計計算： . 錯誤 !未定義書簽。 十三、總結(jié) . 錯誤 !未定義書簽。 十四、結(jié)束語 . 錯誤 !未定義書簽。 附 錄 . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) . 錯誤 !未定義書簽。 一、 緒言 碟閥（ Butterfly bamper）是一種歷史悠久的閥門，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)長度小。由于介質(zhì)作用在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)面積上的力矩可以互相平衡，所以碟閥的驅(qū)動力矩小，易于實現(xiàn)快速啟閉，且具有良好的流量調(diào)節(jié)特性。碟閥既可用作切斷閥，也可用作調(diào)節(jié)閥。近年來，隨著結(jié)構(gòu)和密封材料的改進(jìn)，其密封性能也大大提高。由于以上種種優(yōu)點，碟閥在工業(yè)上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 蝶閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕（與 相同壓力，相同通徑的閘閥相比可減輕 40%50%）流體阻力小、啟閉迅速等一系列優(yōu)點。但我國一些低溫裝置如天燃液化設(shè)備、空氣分離設(shè)備以及變壓吸附設(shè)備等化工行業(yè)所采用的閥門有 80%以上是截止閥或閘閥，采用蝶閥的數(shù)量很少。分析其原因主要是金屬密封蝶閥在低溫狀況下密封性能不良，以及其它一些因充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 結(jié)構(gòu)不合理等原因造成介質(zhì)內(nèi)漏和外漏，嚴(yán)重的影響這些低溫設(shè)備的安全和正常運行，不能滿足低溫設(shè)備的要求。 根據(jù)我國低溫裝置的不斷發(fā)展，對低溫閥門的要求日益增大，為適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展的需要，對金屬密封蝶閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，研制出一種三偏 心純金屬高密封性能的蝶閥。（如圖 1 所示） 圖 1 三偏心蝶閥 設(shè)計要求： 設(shè)計一臺滿足下列條件的閥門： 1. 結(jié)構(gòu)形式：多層次蝶閥 2. 工作溫度： -29 260 ； 3. 適用介質(zhì)：水、油、混合氣體； 4. 公稱壓力： 300bL； 5. 公稱通徑： 8“； 6. 連接形式：法蘭連接； 7. 驅(qū)動形式：電動； 8. 制造技術(shù)要求按 ASME B16.34-1996 的規(guī)定； 9. 法蘭連接尺寸按 ASME B16.5a-1992 的規(guī)定； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 10. 結(jié)構(gòu)長度尺寸按 API 609-1997 的規(guī)定。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 二、蝶閥概述和用途 金屬硬密封三偏心蝶閥是一種高性能蝶閥產(chǎn)品 。其主要特點是雙向密封零泄漏，啟閉力矩小，使用壽命長。這種閥門的安裝、操作、維護十分方便，為最大限度滿足工況需求，閥門的驅(qū)動裝置可進(jìn)行多種配置：電動、氣動、蝸輪傳動等，如今該系列產(chǎn)品已被石油、化工、電廠、煉廠、城市供熱管網(wǎng)以及給排水系統(tǒng)等行業(yè)管路系統(tǒng)中作啟閉和調(diào)節(jié)裝置而廣泛使用。 本產(chǎn)品主體材料采用 WCB、 CF8、 CF8M 等；閥座密封面堆焊司太力硬質(zhì)合金或不銹鋼制造，蝶板密封面為不銹鋼 /石墨（或橡膠石棉板）層壓結(jié)構(gòu)，用于工作溫度 350 650以下工況，介質(zhì)為水、氣體、蒸汽、油品、酸堿以及含顆粒性 流體等。 三、蝶閥在發(fā)展過程中形成的分類 1、同心蝶閥 該種蝶閥的結(jié)構(gòu)特征為閥桿軸心、蝶板中心、本體中心在同一位置上。結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。常見的襯膠蝶閥即屬于此類。缺點是由于蝶板與閥座始終處于擠壓、刮擦狀態(tài)、阻距大、磨損快。為克服擠壓、刮擦、保證密封性能、閥座基本上采用橡膠或聚四氟乙烯等彈性材料、但也因而在使用上受到溫度的限制、這就是為什么傳統(tǒng)上人們認(rèn)為蝶閥不耐高溫的原因。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2、單偏心蝶閥 為解決同心蝶閥的蝶板與閥座的擠壓問題、由此產(chǎn)生了單偏心蝶閥、其結(jié)構(gòu)特征為閥桿軸心偏離了蝶板中心、從而使蝶板上 下端不再成為回轉(zhuǎn)軸心、分散、減輕了蝶板上下端與閥座的過度擠壓。但由于單偏心構(gòu)造在閥門的整個開關(guān)過程中蝶板與閥座的刮擦現(xiàn)象并未消失、在應(yīng)用范圍上和同心蝶閥大同小異、故采用不多。 3、雙偏心蝶閥 在單偏心蝶閥的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改良成型的就是目前應(yīng)用最廣泛的雙偏心蝶閥。其結(jié)構(gòu)特征為在閥桿軸心既偏離蝶板中心、也偏離本體中心。雙偏心的效果使閥門被開啟后蝶板能迅即脫離閥座、大幅度地消除了蝶板與閥座的不必要的過度擠壓、刮擦現(xiàn)象、減輕了開啟阻距、降低了磨損、提高了閥座壽命。刮擦的大幅度降低、同時還使得雙偏心蝶閥也 可以采用金屬閥座、提高了蝶閥在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。但因為其密封原理屬位置密封構(gòu)造、即蝶板與閥座的密封面為線接觸、通過蝶板擠壓閥座所造成的彈性變形產(chǎn)生密封效果、故對關(guān)閉位置要求很高（特別是金屬閥座）、承壓能力低、這就是為什么傳統(tǒng)上人們認(rèn)為蝶閥不耐高壓、泄漏量大的原因。 4、三偏心蝶閥 要耐高溫、必須使用硬密封、但泄漏量大；要零泄漏、必須使用軟密封、卻不耐高溫。為克服雙偏心蝶閥這一矛盾、又對蝶閥進(jìn)行了第三次偏心。其結(jié)構(gòu)特征為在雙偏心的閥桿軸心位置偏心的同時、使蝶板密封面的圓錐型軸線偏斜于本體圓柱軸線、也 就是說、經(jīng)過第三次偏心后、蝶板的密封斷面不再是真圓、而是橢圓、其密封面形狀也因此而不對稱、一邊傾斜于本體中心線、另一邊則平行于本體中心線。 這第三次偏心的最大特點就是從根本上改變了密封構(gòu)造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠閥座的彈性變形、而是完全依靠閥座的接觸面壓來達(dá)到密封效果、因此一舉解決了金屬閥座零泄漏這一難題、并因接觸面壓與介質(zhì)壓力是成正比的、耐高壓高溫也迎刃而解。 四、蝶閥的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 三偏心金屬硬密封蝶閥高壽命密封好，目前 ,蝶閥作為一種用來實現(xiàn)管路系統(tǒng)通斷及流量控制的部件 ,已在石油 、化工、冶金、水電等許多領(lǐng)域中得到極為廣泛地應(yīng)用。在已公知的蝶閥技術(shù)中，其密封形式多采用密封結(jié)構(gòu)，密封材料為橡膠、聚四氟乙烯等。由于結(jié)構(gòu)特征的限制，不適應(yīng)耐高溫、高壓及耐腐蝕、抗磨損等行業(yè)。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 現(xiàn)有一種比較先進(jìn)的蝶閥是三偏心金屬硬密封蝶閥，閥體和閥座為連體構(gòu)件，閥座密封表面層堆焊耐溫、耐蝕合金材料。多層軟疊式密封圈固定在閥板上，這種蝶閥與傳統(tǒng)蝶閥相比具有耐高溫，操作輕便，啟閉無磨擦，關(guān)閉時隨著傳動機構(gòu)的力矩增大來補償密封，提高了蝶閥的密封性能及延長使用壽命的優(yōu)點。但是，這種蝶閥在使用過程中仍然存在以下問題。 1、由于多層軟硬疊式密封圈固定在閥板上，當(dāng)閥板常開狀態(tài)時介質(zhì)對其密封面形成正面沖刷，金屬片夾層中的軟密封帶受沖刷后，直接影響密封性能。 2、受結(jié)構(gòu)條件的限制該結(jié)構(gòu)不適應(yīng)做通徑 DN200 以下閥門，原因是閥板整體結(jié)構(gòu)太厚，流阻大。 3、因三偏心結(jié)構(gòu)的原理，閥板的密封面與閥座之間的密封是靠傳動裝置的力矩使閥板壓向閥座。正流狀態(tài)時，介質(zhì)壓力越高密封擠壓越緊。當(dāng)流道介質(zhì)逆流時隨著介質(zhì)壓力的增大閥板與閥座之間的單位正壓力小于介質(zhì)壓強時，密封開始泄漏。 高性能三偏心雙向硬密封蝶閥，其特征在于：所述閥座密封圈由軟性 T 形密封環(huán)兩側(cè)多層不銹鋼片組成。閥板與閥座的密封面為斜圓錐結(jié)構(gòu)，在閥板斜圓錐表面堆焊耐溫、耐蝕合金材料；固定在調(diào)節(jié)環(huán)壓板之間的彈簧與壓板上調(diào)節(jié)螺栓裝配一起的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)有效地補償了軸套與閥體之間的公差帶及閥桿在介質(zhì)壓力下的彈性變形，解決了閥門在雙向互換的介質(zhì)輸送過程中存在的密封問題。 采用軟性 T 型兩側(cè)多層不銹鋼片組成密封圈，具有金屬硬密封和軟密封的雙重優(yōu)點，無論在低溫和高溫情況下，均具有零滲漏的密封性能。 當(dāng)逆流狀態(tài)時，閥板與閥座之間的密封靠驅(qū)動裝置的力矩使閥板壓向閥座。隨著反向介質(zhì)壓力的增大，閥板與閥 座之間的單位正壓力小于介質(zhì)壓強時，調(diào)節(jié)環(huán)的彈簧在受載后所儲存的變形能補償閥板與閥座密封面的緊壓力起到自動補償作用。因此本實用新型不像現(xiàn)有的技術(shù)那樣，在閥板上安裝軟硬多層密封圈，而是直接安裝在閥體上，在壓板和閥座中間增設(shè)調(diào)節(jié)環(huán)是十分理想的雙向硬密封方式。它將可取代閘閥、截止閥及球形閥 五、密封結(jié)構(gòu)分析 （一）低溫閥門產(chǎn)生泄漏的原因主要有兩種情況，一是內(nèi)漏；二是外漏。 1、閥門產(chǎn)生內(nèi)漏主要原因是密封副在低溫狀態(tài)下產(chǎn)生變形所致。當(dāng)介質(zhì)溫度下降到使材料產(chǎn)生相變時造成體積變化，使原本研磨精度很高的密封面產(chǎn)生翹曲變形而 造成低溫密封不良。我們曾對 DN250 閥門進(jìn)行低溫試驗，介質(zhì)為液氮 (-196 )蝶板材料為 1Cr18Ni9Ti(沒經(jīng)過低溫處理 )發(fā)現(xiàn)密封面翹曲變形量達(dá) 0.12mm 左右，這是造成內(nèi)漏的主要原因。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 新研制的蝶閥由平面密封改為錐面密封。閥座是一個斜圓錐橢圓密封面，與嵌裝在蝶板上的正圓形彈性密封環(huán)組成密封副。密封環(huán)可在蝶板槽內(nèi)徑向浮動。當(dāng)閥門關(guān)閉時，彈性密封環(huán)首先和橢圓密封面的短軸接觸，隨著閥桿的轉(zhuǎn)動逐漸將密封環(huán)向內(nèi)推，迫使彈性環(huán)再和斜圓錐面的長軸接觸，最終導(dǎo)致彈性密封環(huán)與橢圓密封面全部接觸。它的密封是依靠彈性環(huán)產(chǎn)生 變形而達(dá)到的。因此當(dāng)閥體或蝶板在低溫下產(chǎn)生變形時，都會被彈性密封環(huán)來吸收補償，不會產(chǎn)生泄漏和卡死現(xiàn)象。當(dāng)閥門打開時這一彈性變形立即消失，在啟閉過程中基本沒有相對磨擦，故使用壽命長。 2、閥門的外漏：其一是閥門與管路采用法蘭連接方式時，由于連接墊料、連接螺栓、以及連接件在低溫下材料之間收縮不同步產(chǎn)生松弛而導(dǎo)至泄漏。因此我們把閥體與管路的連接方式由法蘭連接改為焊接結(jié)構(gòu)，避免了低溫泄漏。其二是閥桿與填料處的泄漏。一般多數(shù)閥門的填料采用 F4，因為它的自滑性能好、摩擦系數(shù)?。▽︿摰哪Σ料禂?shù) f=0.05 0.1)，又具 有獨特的化學(xué)穩(wěn)定性，因此得到廣泛應(yīng)用。但 F4 也有不足之處，一是冷流傾向大；二是線膨脹系數(shù)大，在低溫下產(chǎn)生冷縮導(dǎo)致滲漏，造成閥桿處大量結(jié)冰，至使閥門開啟失靈。為此研制的低溫蝶閥采用自縮密封結(jié)構(gòu)即利用 F4 膨脹系數(shù)大的特點，通過予留的間隙達(dá)到常溫、低溫都可以密封的目的。 六、主要技術(shù)參數(shù)及采用標(biāo)準(zhǔn) 1、三偏心原理 金屬硬密封蝶閥根據(jù)結(jié)構(gòu)特點可分為單偏心或雙偏心結(jié)構(gòu)：單偏心結(jié)構(gòu)即蝶板軸心偏離密封面，設(shè)有力矩預(yù)緊作用，摩擦力大，因而很少采用；雙偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計時將軸心偏離密封面形成第一個偏心，軸偏離管路中心線形成第 二個偏心，其偏心的目的是使蝶板在開啟至大約 20后蝶板密封圈與閥座相脫離以減少摩擦提高使用壽命，適用于正錐面密封。三偏心結(jié)構(gòu)即在雙偏心基礎(chǔ)上增加第三個偏心即錐面中心線傾斜于通道中心線，這一結(jié)構(gòu)形式即實現(xiàn)了凸輪效應(yīng)，又完全消除了閥門啟閉過程中密封圈與閥座間大約 20的磨損 . 2、密封原理 蝶板上彈性密封圈由不銹鋼薄板與柔性石墨壓合而成，即具有金屬的剛性，同時又有迷宮式的密封性，當(dāng)向閥桿施加扭矩時，密封圈與閥座產(chǎn)生彈性楔塊效應(yīng)，使密封圈發(fā)生柔動和徑向壓縮，從而用最小扭矩實現(xiàn)最嚴(yán)密的切斷。 3、特點 a、扭矩彈性密封使閥門實現(xiàn)持久的可靠密封，實現(xiàn)雙向零泄漏性能。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 b、三偏心結(jié)構(gòu)原理，消除了蝶板在 90旋轉(zhuǎn)過程中密封圈與同座間的摩損。 c、司太立硬表面閥座可適用多種工況使用，壽命長，維修少。 d、金屬密封與石墨的耐高溫性能，使閥門具有本質(zhì)火災(zāi)安全性。 e、外檔圈式防閥桿軸向竄動安全可靠，并且使閥門的啟閉位置準(zhǔn)確。 f、由于上述的優(yōu)良性能使得該系列產(chǎn)品可替代閘閥、旋塞閥等其它種類閥門使用，而尺寸和重量卻減輕了許多。 g、可以做調(diào)節(jié)流量裝置使用。 七、閥桿的設(shè)計計算 閥桿設(shè)計簡圖如 圖 2 所示 ： 圖 2 閥桿 （一） 閥桿強度計算： 閥桿總力矩： DM =jTCM MMMM （ 1） 1、密封面摩擦系數(shù)： MM = 224 RhbfqR M （ 2） （ 1）密封比壓： q = 5.0m in )m a x(4 m in )m a x( DD pDD（ 3） 其中，設(shè)計中給定的參數(shù)： 密封面最大直徑： maxD =187mm 密封面最小直徑： minD =181mm 公稱壓力： p = 50MPa 將 以上數(shù)據(jù)代入（ 3）式可以求出密封比壓： q = 5.0)181187(4 50)181187( =38.3 查實用閥門設(shè)計手冊 1可得：必須比壓： MFq =0.5Mpa 許用比壓： q =150Mpa 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 比壓需要滿足條件MFqq ，故符合設(shè)計要求。 十、 平鍵的設(shè)計計算 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 平鍵設(shè)計簡圖如圖 5 所示 ： 圖 5 平鍵 （一）平鍵強度的設(shè)計計算： （ 1）鍵聯(lián)接工作面擠壓： jY=kldMFD2（ 14） 其中，設(shè)計中給定的參數(shù)： 鍵的工作長度： l =70 mm 閥桿直徑： Fd =36 mm 鍵傳遞扭矩： DM =1553.2 Nm 查文獻(xiàn) 2可得：鍵的厚度 ： k = 8 mm 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 14）可以求出： jY=kldMFD2 = 70840 102.15532 3 =138.7 MPa （ 2）鍵的剪切應(yīng)力： =lbdMF D12（ 15） 其中，設(shè)計中給定的參數(shù)： 鍵的寬度： 1b =12 mm 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 15）可以求出： =lbdMF D12=701240 102.155323 = 92.5 MPa 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 查文獻(xiàn) 2可得： 鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力：jY=140 MPa , 鍵的許用剪應(yīng)力： =120 MPa 通過上面的計算可以得出：jYjY， ， 故符合設(shè)計要求。 十一、 蝶板的設(shè)計計算 蝶板設(shè)計簡圖如圖 6 所示 ： 圖 6 蝶板 （一）蝶板強度校核： （ 1） AA 斷面蝶板的彎應(yīng)力：WA=AAWM （ 16） （ 2） AA 斷面的彎矩： AM =1232pD （ 17） 其中，設(shè)計中給定的參數(shù)： 蝶板直徑： 2D =275 mm 公稱壓力 ： p =1.6 MPa 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 16）可以求出： AM =1232pD =122756.1 3 = 2772.9 Nm 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （ 3） AA 斷面的抗彎斷面系數(shù)：AW=bJA2（ 18） （ 4） AA 斷面的慣性矩：AJ=123bl （ 19） 其中，設(shè)計中給定的參數(shù)： 蝶板厚度： b =33 mm 斷面的長度： l =263 mm 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 19）可以得： AJ =123bl =12332633 = 787619.3 mm4 再把 AJ ， b 代入式（ 18）得： AW =bJA2=33 3.7876192 = 47734.5 mm3 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 16）得：WA=AAWM=5.47734109.2772 3 = 58.1 MPa （ 5） BB 斷面蝶板的彎應(yīng)力：WB=BBWM（ 20） （ 6） BB 斷面的彎矩： BM =1232pD （ 21） 其中，設(shè)計中給定的參數(shù)： 蝶板直徑： 2D =275 mm 公稱壓力： p =1.6 MPa 將 以上數(shù)據(jù)代入（ 21） 式得： BM =1232pD =122756.1 3 = 2772.9 Nm （ 7） BB 斷面的抗彎斷面系數(shù)： BW =bJB2（ 22）（ 8） BB 斷面的慣性矩： BJ =12)(12212233332322311 bldblbl （ 23） 見 圖 6：設(shè)計中給定的參數(shù)： l 1 =19mm , l 2 =52mm , l 3 =144mm， b 1 =4mm , b 2 =77mm , b 3 =18mm， 2d =40mm 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 將以上參數(shù) 代入式（ 23）得： BJ=12)(12212233332322311 bldblbl =12181 4 4)4077(12522124192 3333 = 3472139.3 mm4 所以把BJ， b 代入式（ 22）得： BW = bJB2 = 77 3.34721392 = 90185.4 mm3 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 20）得： WB=BBWM=4.90185109.2772 3 = 30.7 MPa 查文獻(xiàn) 2可得：許用彎曲應(yīng)力： W=75.46 MPa (350 C 時 ) 通過上面的計算可以得出：WAW 、WBW 所以符合設(shè)計要求。 十二、 填料壓蓋的設(shè)計計算 ： 填料壓蓋的設(shè)計簡圖如圖 7 所示 ： 圖 7 填料壓蓋 （一）填料壓蓋強度校核： （ 1） 斷面彎曲應(yīng)力：1W=11WM （ 24） （ 2） 斷面彎曲力矩： 1M =2 1lQYT （ 25） 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （ 3）壓緊填料總力：YTQ=4 )(22 TFTN qdD （ 26） （ 4）壓緊填料必需壓力：Tq= p （ 27） 查文獻(xiàn) 2得： 摩擦系數(shù)： =3.65 計算壓力： p =2.4 MPa 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 27）可以求出：Tq= p = 4.265.3 = 8.76 MPa 其中，設(shè)計中給定的參數(shù)： 填料箱內(nèi)徑：TND= 52 mm 閥桿直徑 ： Fd = 40 mm 所以代入式（ 26）得： YTQ =4 )(22 TFTN qdD =476.8)4052(14.3 22 =7595.6 N （ 5）力臂： 1l =2 )( TNDl （ 28） 其中，設(shè)計中給定的參數(shù)： 螺栓孔距： l =85mm 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 28）得： 1l =2 )( TNDl =2)5285( = 16.5 mm 根據(jù)以上條件代入式（ 25）得： 1M = 2 1lQYT = 2 5.166.7595 = 62.66 Nm （ 6） 斷面系數(shù)： 1W =62Bh （ 29） 如圖 7 根據(jù)設(shè)計給定參數(shù)： B = 60 mm , h =20 mm 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 29）可以求出： 1W = 62Bh = 62060 2 = 4000 mm3 將 以上數(shù)據(jù)代入式（ 24）可以求出： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1W=11WM=4000 1066.623 = 15.67 MPa 查文獻(xiàn) 2可得：許用彎曲應(yīng)力： W= 75.46 MPa (350 C 時 ) 通過上面的計算可以得出：1 WW ， 故符合設(shè)計要求。 十三、總結(jié) 蝶閥設(shè)計的關(guān)鍵在于傳動件閥 桿、閥體和蝶板的強度計算 , 以及閥體、蝶板、閥桿、銷等零件的合理選材和熱處理。金屬密封型蝶閥具有的特點是一些普通閥門所不具備的。尤其是流阻小、密封可靠、啟閉迅速、使用壽命長等。三偏心金屬密封蝶閥的密封力來自彈性環(huán)的變形達(dá)到密封，因而不需要借助介質(zhì)作用力，故可做雙向密封用。 金屬硬密封蝶閥，適用于治金、化工、石化、電力、建材等行業(yè)系統(tǒng)管道的截斷或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。該閥采用優(yōu)質(zhì)碳素焊接和不銹鋼制作，剛性好，結(jié)構(gòu)緊湊，采用三偏心工作原理，操作靈活，不污染環(huán)境 , 拆卸維修非常方便等特點。配用電動傳動裝置，帶動閥軸、蝶板 作90范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，達(dá)到截斷或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的目的 。 十四、結(jié)束語 通過這次的畢業(yè)設(shè)計 ,加強了我對閥門方面知識的了解 ,從設(shè)計到畫圖 ,都是對我所學(xué)知識的全面檢驗 ,更是一個總復(fù)習(xí) ,由于時間倉促和水平有限 ,所以本設(shè)計還有一些不足之處 ,希望各位老師給予指導(dǎo)，指正。 本論文是在指導(dǎo)老師姜明的悉心指導(dǎo)下完成的，在此，謹(jǐn)向辛勤的導(dǎo)師姜明老師表示衷心的感謝和崇高的敬意！ 在論文的撰寫過程中，得到了任課老師和浙江工貿(mào)學(xué)院各位老師們的關(guān)心和指導(dǎo)，得到了同班同學(xué)們的熱情幫助，在此一并表示最誠摯的謝意！ 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 附 錄 閥門設(shè)計計算中的各參數(shù)名稱（單位） 附表 閥桿強度設(shè)計計算參數(shù) 1 密封面接觸寬度 b （ mm） 2 填料寬度 1b （ mm） 3 蝶板直徑 D (mm) 4 閥桿直徑 Fd (mm) 5 密封面最大直徑 maxD (mm) 6 密封面最小直徑 minD (mm) 7 填料或閥桿直徑 Td (mm) 8 軸承摩擦系數(shù) Cf9 密封材料摩擦系數(shù) Mf 10 柔性石墨摩擦系數(shù) Tf 11 偏心距離 h (mm) 12 填料深度 Th (mm) 13 軸承摩擦力矩 CM( mN ) 14 閥桿總力矩 DM ( mN ) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 15 蝶板靜水力矩 jM( mN ) 16 密封面摩擦力矩 MM( mN ) 17 密封填料摩擦力矩 TM( mN ) 18 公稱壓力 p (MPa ) 19 強度試驗壓力 1p(MPa ) 20 密封比壓 q (MPa ) 21 填料的密封比壓 2q (MPa ) 22 許用比壓 q (MPa ) 23 閥桿軸承載荷 CQ(N ) 24 必需比壓 MFq (MPa ) 25 填料對閥桿作用力 TQ (N ) 26 蝶板密封面半徑 R (mm) 27 密封面半徑 R (mm) 28 水重度 ( 3/mmN ) 附表 閥桿強度校核計算參數(shù) 1 實際軸徑 d （ mm） 2 計算軸徑 d (mm) 3 閥桿總輸出力矩 0M( mN ) 4 閥桿所受的扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力 N( MPa ) 附表 閥體設(shè)計計算參數(shù) 1 附加裕量 C （ mm ） 2 閥體內(nèi)腔最大直徑 ND（ mm ） 3 公稱壓力 p （ MPa ） 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙