闸阀设计与计算的基本内容

1、闸阀设计与计算的基本内容一、设计输入即设计任务书。应明确阀门的具体参数（公称通径、公称压力、温度、介质、驱动方式等） 使用的条件和要求（如室内或室外安装、启闭频率等）及相关执行的标准（产品的设计与制造、 结构长度、连接型式、产品的检验与试验等） 二、确定阀门的主体材料应根据设计输入的参数，经综合考虑后确定适用的阀门主体材料。三、确定阀门承压件的制造工艺方法（铸造、锻造、焊接、铸焊）四、确定阀门总体结构型式（即方案设计），为便于讲解，本节内容按明杆，楔式，蝶型开口阀盖,代中法兰，填料压紧的结构设计。五、确定阀门的结构长度和连接尺寸六、确定阀体阀座处的流通通道尺寸七、闸阀的设计与计算此部份很关键，

2、属于技术设计范畴，应边计算边绘制总图。1 .承压件壁厚的计算2 .密封副的总作用力和比压的计算3 .阀体与阀盖的连接型式和密封结构的确定4 .阀杆的强度计算5 .闸板的强度计算6 .中法兰的强度计算7 .阀盖的强度计算8 .支架的强度计算9 .阀杆螺母的强度计算10 .填料压盖的强度计算11 .活节螺栓的强度计算12 .销轴的强度计算13 .选配电动或气动传动装置及确定手动传动手轮的直径14 .阀门流量系数的计算7.1 承压件壁厚的计算承压件壁厚的确定方法有以下三种，即查表法，插入法和计算法。7.1.1 查表法若设计输入明确规定了是标准阀门，并且其参数在相应标准规定范围内时，可按指定的相应 标

3、准规定的值查出。7.1.2 插入法此种情况，适用于设计输入的参数与标准内容的规定值不一致的情况下，亦即不能按设计输 入的参数值在标准中直接查出此时，可按下述方法进行插入计算：Pn Pn1tm ml m2 1mlPN2 Pn1式中：tm：需计算和确定的承压件壁厚tm1：查PN1时的壁厚tm2：查PN2时的壁厚Pni :公称压力的小值PN2：公称压力的大值7.1.3 计算法：1、计算壁厚的原则1）对脆性材料和塑性材料，其适用的公式不同2）对薄壁容器和厚壁容器，其适用的公式也不同，一般以计算处的外径（D）和内径（d）之比来区分：当D/dW 1.2时，为薄壁容器D/d>1.2时，为厚壁容器3）计

4、算时，应以承压件最大内腔尺寸为依据，一般以阀门通道内径为基准计算4）承压件形状不同，应按不同的公式进行计算5）阀体与阀盖的壁厚可取同一值。2、计算壁厚的方法：目前，承压件壁厚的计算方法基本上分为我国和国外计算法（若无明确规定以下内容均按薄 壁容器计算）。1）国内计算公式： 对圆筒型和腰鼓型承压件：PgDN tC2.3 l P式中：p：设计压力 取pn （MPaDn：计算处的内径（mmol:许用拉应力（mpaC:附加余量（mrm对球型承压件：PgR2 L对非圆筒型承压件：（略）2）国外计算公式ANSI B16.34规定的计算法国际上公认的权威计算公式为Pcgd t 1.5 c2S 1.2Pc式中

5、：t:计算处的壁厚 （in）Pc:用Psi表示的压力等级符号，用相应的磅级值例150磅级用150Psi代入d:计算处的内径 （in ）S:应力系数 取S=7000PsiC:附加余量，由设计考虑各种因素后的附加值3）为了与国外的计算公式统一，我国对 ANSI B16.34的公式按国际计量单位进行换算1.5k1gPNgDN2S 1.2k1PN式中：Pn:公称压力Dn：计算处的内径(MPa (mmki：壁厚系数当 Pn =2.0MPa 时，ki=1.3Pn >5.0MPa 时 ki=1S:材料的许用应力，一般取 S=118MPaC:附加余量对执行 ANSI B16.34时，C=2.5mm对执行

6、 API 600 时，C=6.3mm7.2密封面比压和密封面上总作用力的计算7.2.1 密封面比压的计算1 、密封面比压的满足条件qMF v qv q式中：qMF：密封面上的必须比压查资料1表3-13q：实际比压 （MPaq:密封面的许用比压查资料1表3-142 、实际密封面比压的计算QMZq 小 d bm g3m式中：q：实际密封面比压（MPaQmz:出口端阀座密封面上的总作用力（N）d:阀座密封面内径设计给定（mmbm：密封面宽度设计给定（mmi7.2.2 密封面上的总作用力Qmz的计算自动密封平行式闸板Qmz =Qmj楔式闸板Qmz= Qmj/1- fm tg。单面强制密封平行式闸板Qm

7、zQmf + Qmj楔式闸板双面强制密封平行式闸板Qmz = Qmf + 2Qmj楔式闸板Qmz = Qmf +（1+L f .）+ Qmj/1 f mgtg式中：山：闸板楔半角（度）f' m关闭时密封面间的摩擦系数，可由下式确定材料关闭时开启时铸铁、铜0.250.35碳钢、合金钢0.300.4018-8不锈钢0.350.45硬度合金0.200.30Qmj:作用在出口端面上的介质静压力（NDQmj =0.785（ d+bm）2 PQmf：密封面上达到必须比压时的作用力（N）QmF=兀（d + bm） bm - qMF式中：p：为允许的最大工作压力（MP9设计给定d, bm, qMF ：

8、见 7.2.1 规定7.3 阀体与阀盖连接型式和密封面结构的确定7.3.1 阀体与阀盖连接型式的确定阀体与阀盖的连接型式有：法兰连接、自紧密封连接、焊接连接、螺纹连接和卡箍连接等型 式，在本节中采用法兰连接型式。7.3.2 法兰密封面结构的确定在阀门中法兰连接中，其密封面结构有光滑式、凹吕式、棒槽式、径向自紧等多种型式，具 体可参见资料1中表5-285 ,本节采用光滑式。7.4 阀杆的强度计算7.4.1 计算阀杆总的轴向力闸阀阀杆总的轴向力在阀门开启和关闭时最大，其计算公式为:关闭时：Qfz，=Q + Qp+ Qt开启时：Qfz" + Q + Qt- Qp式中：Qp：介质作用在阀杆上

9、的轴向力（N）对单面强制密封时：2 .Qp -gdF gP（N）4式中：dF：阀杆直径设计给定 （mm对双面强制密封时：Qp=0Q':关闭时，阀杆密封力q ：开启时，阀杆密封力Q'和Q亦即是阀杆与闸板间的轴作用力（N）其简化公式见资料2附表4-88Qt：阀杆与填料间的摩擦力（N）Qt=兀 dF hT P式中：dF：阀杆直径，设计给定或按标准中规定的最小直径（mrmhr填料层总高度，设计给定（mrm因：阀杆与填料间的摩擦系数对石棉和柔性石墨：口=0.15对聚四氟乙烯 ：卬=0.050.01P:介质压力，设计给定（MPa7.4.2阀杆的强度计算1 .阀杆的抗拉和抗压强度计算阀门开启

10、时：（l=QfZ'/FW位阀门关闭时：（y=QFZ/fW Y式中：Qfz； Qfz：分别为阀杆关闭和开启时总的作用力（N）F :阀杆最小截面积（螺纹根部或退刀槽处）mm 吗，M ：分别为阀杆材料选定时的许用拉应力和许用压应力，查 资料1表3-72 .阀杆的扭转剪切应力计算1） N = M/< M式中：M：计算截面处的力矩（N- mrm,应按开启和关闭时分别计算 :计算截面的抗扭断面系数（mm）对圆型截面=0.2d 3N：选定材料的许用扭转剪切应力（MPa查资料1表3-72）计算开启和关闭时阀杆总扭矩M可按资料2表4-91计算表4-91闸阀阀杆的力矩计算式类型推力轴承状态计算式明杆

11、闸阀无关闭M'fz= M'fl + M fj(4-189)开启M"fz= M"fl + M”fs(4-190)有关闭M'FZ= M fL + M g(4-191)开启Mfz= M"fl + Mg(4-192)暗杆闸阀关闭M fz= M fl + Mft + M Tj(4-193 )开启M"fz= M"fl + Mft + M"tj(4-194)注：符号说明：Mg、M"g关闭和开启时推力轴承的摩擦力矩（NI - mm；MTj、mtj关闭和开启时阀杆凸肩与支座间的摩擦力矩（N- mmi。式中：Mft：阀杆

12、与填料间的摩擦力矩（NI - mmM'fl：关闭时，阀杆螺母与阀杆螺纹间的摩擦力矩（NI- mrmM fl = Q fz - R'fm式中：Qfz：阀门关闭时，阀杆总的轴向力 （N）R'fm：阀门关闭时，阀杆螺纹的摩擦半径（mrm可查资料2表4-86查表时，具有润滑条件下的螺纹摩擦系数fL数据可查资料1表3-16 （1）M"fl = Q"fz ' R"fmM'fj:关闭时，阀杆螺母凸肩与支架的摩擦力矩（NI- mrm具体结构见图示dcp ,M fj Q FZgfFJg （ N mrm 2式中：fFj:摩擦系数查资料2表4-9

13、0dcp:接触面的平均直径（mrmdcp=d1+ d2/2Mfs：开启时，手轮下端面与支架间的摩擦力矩（ N- mmDcpM fs Q FZgfFSg- （NI - mrm式中：fFs：手轮与支架间的摩擦系数，取0.20.25Dcp：手轮与支架接触面的平均直径（mrm,由设计给定。M'g：有推力轴承时，关闭时的轴承摩擦力矩（NI - mmM g式中:八 dcpQ FZgfgg(N mrmfg：推力轴承的摩擦系数，可取fg=0.005 0.01dcp：推力轴承的平均直径 （mrm设计给定M"g：有推力轴承时，开启时的轴承摩擦力矩（N,mrm3.dcpQ FZgfggy(N mm

14、阀杆合成应力的校核(MPa式中：应:阀杆材料确定后的许用合成应力（MPa查资料1表3-74.阀杆端部的强度计算（按资料2）1）剪切应力的校核Q QT2gBgh式中：Q:开启时，阀杆的轴向力（N）Qt：阀杆与填料间的摩擦力（N）B 和h：见图示，为承受力的尺寸（ mm设计给定i:材料确定后许用剪切应力（MPa查资料1表3-72）弯曲应力的校核3 Q Qt D A 2aW -g- W4 Bgh式中：口 A见图示，由设计给定（mrm5. 则：材料确定后的许用弯曲应力（ MPa 可取刎=1.2闵 阀杆的稳定性计算1 ）阀杆的柔度（细长比）入的确定g-Fi式中：入：阀杆的柔度国与阀杆=端支撑有关的长度系

15、数对闸阀属于中间无支撑查资料2表4-94i:阀杆的惯性半径（mm对圆截面：idF42）确定阀杆的上临界柔度力和下临界柔度 入 1阀杆的 加和入 1可查资料2表4-953）阀杆的稳定性验算若 1此时状态为低细长比即中柔度压杆，不进行验算若 1 < <2此时状态为中细长比即小柔度压杆，需满足下列条件：y y w1式中：y :阀杆的压应力（MPaQ'FZy = 20.785dF式中：Q'Fz :常温关闭时，阀杆总的轴向力（N）dF：阀杆直径（mrm设计选定y w1 ：中细长比压杆的稳定许用应力（ MPa a by w1=（Mpan式中：a, b:依赖于材料性质的系数（ M

16、Pa 查资料2表4-96n:稳定安全系数 取n=2.5若 2此时状态为高细长比（大柔度）压杆，应该满足下列条件：y y w2式中： y：同上述y w2 ：高细长比压杆的稳定许用应力（ MPayw2 =普(MPa式中：E:常温时阀杆材料的弹性模数可查资料1表3-67.5 闸板的计算（见资料2）闸板厚度的校核按下表表4-72闸板厚度Sb的校核楔式 单闸板q dB 0.5PN.C2 丫 w弹性 闸板单 面 强 制 密 封K 12/fmtg 、K2w=/cc d PN (Qmf Qmj)cos w(SbC) 41 fmtg(Sb C)2Qmj双 面 强 制 密 封K (Qmf 2Qmj )COSw -

17、 K1gc、2 w(Sb c)楔式双闸板 单板厚度q-R /K4PN (QmfSb Rnp |CC w w注：符号说明：&一闸板厚度（mm； PN公称压力（MPa； w许用弯曲应力（MPa； c附加裕量，见表4-73； w一弯曲应力（MPa； 一密封面上介质静压作用力（N）; Qf密封面上达到必需比压时的作用力（ N）; f ' m一关闭时密封面间摩擦系数，见表 4-68; K、&、（、K8一系数,见表 4-74; RMP 一密封面平均半径（mim;一楔角；dB一见图不。表4-73附加裕量C值Sb-C<561011 2021 30>30C54321表4-74

18、圆板系数值RmprKKK3K.RK1.251.100.1150.2270.660.0900.1350.1220.592自由周边：钢 1.24铁 1.221.501.260.2200.4281.190.2730.4100.3360.9762.01.480.4050.7332.040.711.040.740.4403.01.880.7031.2053.341.542.151.211.880固定周边： 0.754.02.170.9331.5144.302.232.991.452.085.02.341.131.7455.102.803.691.592.19图示结构为楔式单闸板7.6 中法兰的强度计算7

19、.6.1 中法兰的强度计算的原则1. 中法兰的设计必须保证在工作温度和工作压力下有足够的强度和密封性。2. 对在高温下工作的阀门应按常温、初加温和高温三种工况下分别验算。3. 对介质温度0 300c时，可只按常温工况验算。7.6.2 中法兰设计的主要内容1. 确定中法兰型式和密封面型式2. 选择中法兰材料和密封垫片（材料、型式和尺寸）3. 确定中法兰螺栓直径和数量4. 确定中法兰相关尺寸（法兰颈部尺寸、法兰直径与厚度等）7.6.3 中法兰尺寸的确定方法1. 标准法兰参照法1 ）根据中腔尺寸选择相应标准规定的法兰尺寸2 ）根据经验，选择同阀门通道法兰一致的法兰厚度和螺栓面积。2. 中法兰计算法一

20、般选用华脱尔斯计算法7.6.4 圆体中法兰计算1 .螺栓载荷的计算（按资料1）1）常温时，螺栓总计算载荷QLZQlz可取操作下总作用力Q1和最小预紧力Q2中较大值计算Q1:Q1Qdj Qdf Qdt QFZ式中：Qdj ：垫片处介质作用力（NQdj 7DDpP式中：Ddp :垫片平均直径（mm设计给定P:计算压力（MPa p=pnQdf :垫片上的密封力（N）Qdf 2 ddp BNmDP P式中：mDP :垫片系数 查资料1表3-24Bn：垫片有效宽度查资料1表3-23Qdt ：垫片弹性力（N）QdtQdj式中： 系数取 =0.2 （按固定法兰）Qfz :关闭时，阀杆最大轴向力（ N计算Q2

21、:Q2QYJ式中：Qyj ：无介质时，必须的预紧力（ NQYJDdpBN qYJ kDPqYj :预紧比压（MPa查资料1表3-24kDP ：垫片形状系数对园垫片kDP=12）初加温时螺栓的计算载 QLZ初加温时：指介质温度刚刚上升到所要求的温度阶段，此时，介质与法兰、螺栓、螺母之间 温差较大。QLZQLZ Qt式中：Qlz :常温螺栓载荷（N）Qt ：初加温时，螺栓温度变形力（NDQttFLDPFlElFDP EdptFL :初加温时，法兰与螺栓间的温度差查资料1表3-25:螺栓的线膨胀系数可根据螺栓的温度tL查资料1表3-8L :螺栓的计算长度（mm设计选定对钻孔取L 2h DP对攻丝取L

22、 h DP式中：h:法兰厚度（mm设计给定DP :垫片厚度（mm设计给定Fl：螺栓总截面积（mm）Fl ZFi式中：Fl：单个螺栓的截面积 查资料1表3-9Z:螺栓数量El :螺栓材料的弹性模数可根据螺栓温度tL查资料1表3-8FDP :垫片面积（miri）F DPDdpBdp式中：bDP :垫片宽度（mm设计给定Edp :垫片材料的弹性模数（MP3查资料1表3-243）高温时，螺栓的计算载荷Qlz此时的高温指介质温度已经稳定在所要求的正常操作温度，介质与法兰、螺栓、螺母之间 温差相对减少。QlzQlz Qt式中：Qlz ：常温螺栓载荷（N）Qt :高温时螺栓温度变形力（N）QttFLDPFl

23、ElF dp Edp式中：tFL :高温时，法兰与螺栓间的温差（C）查 资料1表3-25:螺栓材料在高温时的线膨胀系数，可根据温度查 资料1表3-8El :螺栓材料在高温时的弹性模数（ MPa,可根据温度查资料1表3-82.螺栓的强度计算1）常温时螺栓的拉应力L1L1QlzFll1式中：l1：螺栓材料在常温下的许用应力（ MP3查资料1表3-9Fl ：螺栓总截面积（mm2）初加温时，螺栓的拉应力（E2Qlz '（2= w 止（mpFl式中：叫2：螺栓材料在加热温度tL'下的许用拉应力（MPa,查资料1表3-93）高温时，螺栓的拉应力 以QLZCL3= < CL 3 （MP

24、aFL式中：g3 ：螺栓材料在加热温度 tL下的许用拉应力（MPa,查资料1表3-93.中法兰的强度计算（按资料3）中法兰受力图见图示：图7-6法兰受力情况1）常温时法兰的强度计算法兰颈的轴向弯曲应力（W1f gMz（wi =2w owjgSm gDN式中：f：应力校正系数根据：根据：hj - JSBgDN查附图7-7mz:作用在法兰上的总弯矩（NI - mm式中:Mz = Qnj li+ （ Qdj-Qnj） l2+Qd 13+Qfz' 14:Qnj：法兰内径面积上介质静压力（N）Qnj = Dn 2 , P4式中：dn ：法兰内径，设计定（mrm p：计算压力，设计定（MPaQdj

25、:垫片处介质作用力（N） 见前面计算Qd ：垫片载荷（N）Qd=Qlz- Qg式中：Qlz:见前面计算（N）Qg:螺栓的工作载荷（N）li ，12, 13,lil2Qg = Qfz' +Qdj 14：力臂(mmDiDn Sm22DiDnDdp(N)(mrml3Dil4Di4Ddp2B2(mrm(mrm(mrm式中: 系数B:闸阀阀体二个密封面沿通道中心线宽度设计给定（mmhgeTh3+ K式中：h:法兰厚度（mm设计给定e：系数F,SBgDN式中：F:法兰的形状系数根据 h 和&查附图7-8SBgDNSBT:系数根据法兰外径与内径比k= -D3-查附表7-14DnK系数K=：

26、, Sb2 , JSbgDn （mm3）式中：U:系数，根据 K值查附表7-14V :法兰形状系数根据 和Sm查附图7-8 SBgDNSb硒j：法兰颈的许用弯曲应力（MPa取cwj=1.5 ol法兰盘的径向弯曲应力嗨2(W2 =(1.33hge 1)gMzgh2gDN<owp式中：耿p：法兰盘的许用弯曲应力（ MPa（wp=1.5闵法兰盘的环向弯曲应力CW3迹,皿Zh2gDN0w2< (WP式中：Y、Z:系数 根据K值查附表7-142）初加温时法兰的强度计算法兰颈的轴向弯曲应力（wz,Mz（W = , cw 1 < （WJ （MPa）Mz式中：Mz'：初加温时作用在法

27、兰的总弯矩（ N.mmMz' =QNJt . l1+（QDJt-QNJt） . I2+Qd' - l3+QFZt , 14式中：Qjt：工作温度下法兰内径面积上的介质静压力（ N）t_ PtQNJ QnjP式中：已：工作温度下介质最大允许工作压力（ MPaPt可查相应标准的压力一温度表QDJt:工作温度下垫片处介质静压力（N）tFtQdj = - ' QdjPQd':工作温度下的垫片载荷（N）Qdz = QLzt - Qgt式中：Qgt：工作温度下螺栓工作载荷（N）Qgt = QFZt + QDJtQFZt:工作温度下阀杆关闭时的总轴向力（N）* Pt-Qfz，

28、= ' Qfz砌：法兰颈的许用弯曲应力( MPactF取矶'尸S /ok1.25式中：StF :在温度th下的屈服强度，查表d法兰盘的径向弯曲应力 (w2'(MPa,MzcW2 = > (W2< cWp (MPaMz式中：硒p'：法兰盘在初加温时的许用弯曲应力(WP法兰盘的环向弯曲应力(W3 ',Mz,(W3 = ' (W3< oWp (mpMz3)高温时法兰的强度计算法兰颈的轴向弯曲应力(W1 Mz(W1 = > (W1 < 0- WJMz式中：Mz：高温时作用在法兰上的总弯矩( N.mmMz" = QN

29、Jt , l1 + ( QdjL QNJt) , 12+Qd" 13+QFZt 式中：Qd：高温时的垫片载荷(N)Qd" =Qlz" -Qgt/ wj:法兰颈高温下的许用弯曲应力( MPa/ wj取RtF/c和StF/。二中的较小值。MPa, l4RtF ,StF :分别为tF下的蠕变极限和屈服极限(法兰盘的径向弯曲应力W22"'W < (WP ":法兰盘在高温tF下的许用应力cwp " = cWj” /1.2MPa0W2MzMz式中：(WP "0.91.35法兰盘的环向弯曲应力(W3w3MzMzW3 WP 7

30、.7阀盖的强度计算7.7.1 阀盖壁厚和中法兰尺寸，同阀体中法兰7.7.2 阀盖强度计算对闸阀一般采用带开口的蝶型阀盖见图示1.I - I断面的拉应力 LpdL 4(Sb C)式中：d：压紧面内径带开口的阀盖QFZD(Sb C)l设计选定（mm塾：实际选定的阀盖厚度（mmC :附加余量（mm参见壁厚的确定p ：计算压力按pn（MPQfz'：关闭时阀杆总的轴向力（N）2.(3) 吗：许用拉应力（MPa 查资料1表3-3 n-n断面的剪应力计算Pdr4(Sb C)Qfzdr(SB C)式中：dr ：如图所示由设计给定（mm7 :许用剪切应力 查资料1表3-3 （3）7.8支架的强度计算闸阀

31、的典型支架为代 T型加强筋的结构根据相关产品规定和实际情况一般：对口径较小时（w DN15。选用整体支架 当口径较大时 采用分体结构7.8.11. I整体支架的强度计算 具体结构见图示-I断面的合成应力L WILIWN l式中:叫：i i断面的弯曲应力（MPaM Iwi-YWI式中：M I : I I断面的弯曲力矩（NmmMiQfz LIY式中：l:框架两重心之间距离（ mml= 11+2X2式中：X2：框架形心位置，可按断面形状查资料3表7-16IX :出一出断面对X轴的惯性矩（mm）IX按资料3表7-16计算lY : n n断面对Y轴的惯性矩（mrri）lY按资料3表7-16计算LI :

32、I I断面的拉应力 （MPa）LIQfz2F1式中：Fi ： I I断面积（mm）Fi按资料3表7-16计算NWI:I I断面扭力矩引起的弯曲应力（NmmNWIWiX式中：MN :扭力矩（NmmMfjHL式中：Mfj ：阀杆螺母和支架间的摩擦力矩（ NmmH , L:见图示（mmWIX:I I断面对 X轴的断面系数（mrm）XWi按资料3表7-16计算l：许用拉应力（MPa查资料1表3-3 （3）2 . n n断面的合成应力wnl式中： wu和lu的计算方法同I I断面（MPa3 .出一出断面的弯曲应力MmXWniw式中：M m :出一出断面的弯曲力矩（ NmmMmQFZ-L M4式中：Mi见

33、I I断面的计算Qfz , L ：见前面计算和图示W：按资料3表7-16计算4 .8.2分体支架的强度计算参见资料1表5-149计算 本节不作描述7.9 阀杆螺母的强度计算7.9.1 阀杆螺母螺纹表面的挤压应力计算ZYQfznFY式中：Qfz：常温时，阀杆最大轴向力（N）Qfz取Qfz '和Qfz 中的较大值n :螺纹的计算圈数 设计给定，n H 2Pmm式中：H：螺纹总高度（mm, P:螺纹螺距（ Fy :单牙螺纹受挤压面积（mrmi）zy：材料的许用挤压应力（MPazy可查资料1表3-197.9.2 螺纹根部的弯曲应力计算WfzXl式中：Qfz :按7.9.1中选取（N）Xl：螺纹

34、的弯曲力臂（mm可查资料1表3-17 （1）W :螺母单牙螺纹根部的抗弯断面系数（mm）W可查资料1表3-17 （2）w：材料的许用弯曲应力（MPaw可查资料1表3-197.10 填料压盖的强度计算填料压盖的结构见图示7.10.1 I I断面的弯曲应力（W1W1MiWiW1 式中：M I ： I I断面的弯矩（NmmiQYT11MI -T-1 2式中：Qyt ：压紧填料总作用力（N）Qyt （D2 d2） qT 4式中：D：填料压盖外径（mm设计给定d:填料压盖内径（mm 设计给定qt：压紧填料的必须比压（MPaqTgP（f）：填料最大轴向比压系数。查资料1表3-15式中：p：计算压力（MPa

35、llli：力臂（mml2式中：I2见图示，设计给定（mmWi : I-I断面系数（mrm）bighiWi =-6式中：bi： I-I断面宽度（mm设计给定 hi： I-I断面高度（mm设计给定 对:许用弯曲应力（MP）列查（资料D表33 （3）7.10.2 n-n断面的弯曲应力W(W?=CW式中：M? ： n -n断面的弯矩（NI - mrmQytD p、M? = （ l2）式中：Dp：填料反力处的平均直径（mmD dDp =zW? ： n- n断面系数（mrm）对钢制填料比盖W?=Ich2y式中：IU: n-n断面对中性轴的惯性矩（mrm）In=i（b 2-d）.Y+（D-d）（h 2- 丫

36、口）3-（ b 2-D）（ Y n-hi） 3式中：yn： n - n断面中性轴到填料压盖上端面的距离（mrm22V _ h22(D d) h2i(b2 D) y n2h2(D D) A82 D)7.io.3 m-m断面的弯曲应力 硒cW式中:Mm:m-山断面的弯矩（N. mm）2式中：I:力臂（mm）见图示13=（ 12-1Dp）2W:山-山断面系数（mrm）W 皿b3.h 3267.11 活节螺栓的强度计算活节螺栓的强度只计算拉应力L至 L2歼式中：Fl：单个螺栓的断面积（mm2螺栓的直径由设计给定，断面积查资料1表39ll：螺栓材料的许用拉应力（MPa叫的按资料1表39查7.12 活节螺

37、栓处销轴的强度计算gds式中：ds：销轴直径（mrm由设计给定 t：材料的许用剪应力（MPa t:按选用的材料查资料1表37Qyt:压紧填料的总力（N）7.13 选配电动或气动传动装置及确定手轮传动的手轮直径7.13.1 手轮直径的确定Do=2M式中：M:阀杆上的最大扭矩（Nl. mmM取Mfz，和Mfz"的最大值Qs:手轮的圆周力（N）一般规定：Qs W360N7.13.2 选配电动或气动传动装置1 .根据阀门的实际扭矩M计，确定所需电动或气动传动装置扭矩M选M选=（1.2 1.5 ） M计2 .根据M选，选择电动或气动传动装置7.14 阀门流量系数的计算阀门流量系数的确定，可采用

38、以下方法1 .计算法：K=qv式中：K v：流量系数q v：体积流量流体密度（?p：阀门的压力损失（bar）CV= q v式中：C v流量系数gal (Us/. .minq v：体积流量gal(Us)/, minG:水的相对密度?P:阀门的压力损失1bz 22.查表法对一些阀门经过at算或试验后，已得出 氐（或C）值并列成表格，此时.可直接查表.一般KV值可查（资料1）表1-651-68（由于影响Kv值的因素很多，故仅作参考）3.试验法：针对具体阀门的尺寸，形式和结构进行试验，再经计算得出的Kv（或C）值才准确参考资料1 .资料1:实用阀门设计手册（第二版）陆培文20072 .资料2:阀门设计

39、手册杨源泉19923 .资料3 阀门设计沈阳阀门研究所编 1976资料1部份。材料牌号许用应用温度/c20200225250275300325350375400425450475500525550575600625650675700ZG 230-450S w 102102102100958782777472614538Sl82828280P 78P 73P 6864605751P 3731t515151504743.54138.5373630.522.519ZG-Cr5MoS w 1101101101081051021009895929086806550403020Sl929292908885

40、868178767472675441332516t6060606057.557.5555552.55047.5434032.525201510ZG 20CrMoS w 115110110110110110110110110110110105105855531Sl96969696969696969696968888704525t57.555555555555555555555P 52.552.542.527.5 )15.5ZG 20CrMoVS w 125125125125125125125125125125125125120105855532Sl10510510510510510510510510510510510410088704526t63.563.563.563.563.563.563.563.563.563.563.562.56052.542.527.516ZG 25CrMoS w 1101101101101051051051001009590856845Sl9292929288888884848075715737t555