数控091毕业设计

1、金金 华华 职职 业业 技技 术术 学学 院院JINHUAJINHUA COLLEGECOLLEGE OFOF PROFESSIONPROFESSION ANDAND TECHNOLOGYTECHNOLOGY毕业综合项目成果毕业综合项目成果 （2012 届）题 目 50J41H-25 手动截止阀设计 学 院 机电学院 专 业 数控技术 班 级 数控 091 学 号 200934020290138 姓 名 蒋希鹏 指导教师 王瑞敏 李银海 2011 年 12 月 30 日金华职业技术学院毕业综合项目成果金华职业技术学院毕业综合项目成果 目目 录录摘要.1引言.11 截止阀的功能及特点.22 截止

2、阀的分类.32.1 按结构形式分类.32.2 截止阀密封形式.43 工作原理.44 截止阀的设计原则.64.1 截止阀设计参照标准.64.2 截止阀的标示说明.64.3 主要性能规范.64.4 主要零部件材料和设计采用标准.74.5 主要零部件设计原则.74.5.1 阀体.74.5.2 阀瓣及阀瓣压盖.84.5.3 阀帽.95 截止阀 50J41H-25 的各零部件作用及主要计算.105.1 阀体.105.2 阀瓣.115.3 阀杆.125.4 中法兰.155.5 中法兰连接螺栓计算.175.6 阀帽.206 AUTO CAD 阀体的三维造型 .216.1 AUTOCAD 在机械绘图中的作用

3、.216.2 图层的设计.216.3 绘制标准图框.226.3.1 图纸幅面及格式（GB/T 14689-1993）.226.3.2 图框格式.226.3.3 标题栏.236.4 阀体零件图的绘制.247 结论.28谢辞.28参考文献.29附见 1 50J41H-25 手动截止阀装配图及零件图.30- 1 -50J41H-2550J41H-25 手动截止阀设计手动截止阀设计机电工程学院机电工程学院 数控技术专业数控技术专业 蒋希鹏蒋希鹏摘要：摘要：截止阀的工作是依靠阀杠压力，使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合，阻止介质流通。使阀瓣沿阀座的中心线作直线运动，完成截止阀的全开或者全关。本次课题通过对

4、 50J41H-25 国标钢制截止阀的设计，解决壁厚计算与校核、密封比压计算，阀杆强度校核，螺栓强度校核，阀门结构设计的合理性以及对阀门标准的了解，并掌握各零件的加工工艺及用途。由于球阀的很多数据都有标准，所以本次的设计主要计算壁厚，计算阀瓣、阀杆各尺寸，其它的数据是通过查国家标准，机械行业标准，地方标准等，然后通过验算校核，结合球阀的使用工况，给出数据，画出总装图，零件图等。关键词关键词: :阀瓣 阀座密封面 阀体；引言引言阀门是国民经济建设中使用极广泛的一种机械产品。随着我国改革开放、建立社会主义市场经济和开展对外贸易的需要，在石油、天然气、煤炭、冶金和矿石的开采、提炼加工和管道输送系统中

5、；在石油化工、化工产品，医药和食品生产中；在水电、火电和核电的电力生产系统中；在城建的给排水、供热和供气系统中；在冶金生产系统中；在船舶、车辆、飞机、航天以及各种运动机械的使用流体系统中；在国防生产以及新技术领域里；在农业排灌系统中都需要大量的阀门新品种。阀门分自动阀门和驱动阀门。自动阀门（如安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀、止回阀）是靠装置或管道本身的介质压力的变化到达启闭目的的。驱动阀门（闸阀、截止阀、球阀、蝶阀等）是靠驱动装置（手动装置、电动装置、液动装置、气动装置等）驱动控制装置或管道中介的压力、流量和方向。由于介质的压力、温度、流量和物理化学性质的不同，对装置和管道系统的控制要求和使用要求

6、也不同，所以阀门的种类中规格非常多。据不完全统计，我国的阀门产品品种已达四千多个型号，近四万个规格。随着新的工艺流程和控制要求的出现、随着阀门现代技术的应用、随着技术参数和技术性能的不同发展、随着生产过程自动化要求的需要，将会对阀门提出新的要求。本论文将主要研究分析驱动阀门的柱塞式截止阀（手动装置）的结构和工作原理，主要计算壁厚，计算阀瓣、阀杆各尺寸，其它的数据是通过查国家标准，机械行业标- 2 -准，地方标准等，然后通过验算校核，结合截止阀的使用情况，给出数据，画出总装图，零件图等。1 1 截止阀的功能及特点截止阀的功能及特点截止阀是指关闭（阀瓣）件沿阀座中心线移动的阀门，它在管道上主要起切

7、断作用，其优点是结构简单、制造和维修方便，工作行程小，启闭时间短，密封面间摩擦小，寿命长。其缺点是流阻系数大。截止阀主要有阀体、阀帽、支架、阀杆、阀杆螺母、阀瓣、填料函、密封填料、填料压盖及传动装置等零件组成。截止阀主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制，截止阀的工作是依靠阀杠压力，使阀瓣密封面与 阀座密封面紧密贴合，阻止介质流通。 使阀瓣沿阀座的中心线作直线运动，完成截止阀的全开或者全关。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。但是截止阀只许介质单向流动，安装时有方向性。截止

8、阀的结构 长度大于闸阀，同时流体阻力大，长期运行时，密封可靠性不强。截止阀开启时，阀瓣的开启高度，为公称直径的25%30%时，流量已达到最大，表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置，应由阀瓣的行程来决定。截止阀是依靠阀瓣沿阀座的中心线作直线运动，实现开启和关闭。截止阀最明显的优点是：（1） 在开启和关闭过程中，由于阀瓣于阀体密封面间的摩擦力比闸阀小，因而耐磨。（2） 开启高度一般仅为通道通道的 1/4，因此比闸阀小的多。（3） 通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因此制造工艺性较好，便于维修。但是，截止阀的缺点也是不容忽视的。其缺点主要是：（1）流阻系数比较大，因此造成压力损失，特别是在液压

9、装置中，这种压力损失特别明显。（2）不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。（3）调节性能较差。- 3 - 2 2 截止阀的分类截止阀的分类 2.12.1 按结构形式分类按结构形式分类(1) 上螺纹阀杆截止阀这种截止阀的应用比较普遍。它的阀杆螺纹在壳体的外面，不与工作介质直接接触这种可以使阀杆螺纹不受介质的侵蚀，同时也便于轮滑，操作省力，(2) 下螺纹阀杆截止阀 这种截止阀的阀杆螺纹在阀体内部，与介质直接接触，不仅无法轮滑，而且易受介质侵蚀，多用在公称通径比较小和介质工作温度不高的地方。(3）直通式截止阀介质的进出口通道在同一个方向上，呈 180。这种形式的截止阀，使流动状态的破坏程度相对较小

10、，因此通过阀门的压力损失也相应减少。（4）角式截止阀截止阀的进出口通道不在同一方向上成 90，这种形式的截止阀，使通过阀门的介质改变流动方向，因此会产生一些压力降。角式截止阀的最大优点是可以把阀门装在管路系统的拐角处，这样既节约了 90的弯头，又便于操作。这类阀门在化肥厂的合成氨生产系统中和制冷系统中应用广泛。（5）三通截止阀具有三个通道的截止阀。通常用于改变介质流动方向和分配介质。（6）直流式截止阀阀杆和通道成一定角度的截止阀，其阀座密封面与进出口通道有一定角度，阀体可制成整体式，也可制成分体式，阀体分体式的截止阀用两阀体把阀座夹在中间，既便于制造又便于维修。这类截止阀使流体几乎不改变流动方

11、向，是截止阀中流阻最小的，其按装方式和直通式接近，但应特别注意在按装后便于操作。（7）柱塞式截止阀柱塞式截止阀是常规截止阀的变形。在柱塞阀中，其阀瓣和阀座式按柱塞阀的原理设计的。把阀瓣设计成柱塞，阀座设计成套环，靠套环和柱塞的配合实现密封。这种阀门的制造工艺简单，套环可以用柔性石墨或聚四氟乙烯制成，密封性能好，高低温介质均可使用。该阀主要作开启或关闭作用。但是，设计成特殊形的柱塞和套环也可以用于流量调节。这种阀的缺点是启、闭速度慢。（8）针形截止阀- 4 -针形截止阀式作为精确的流量控制用的，通常仅限用于小口径，一般阀座孔的直径比公称通径小。（9）内压自封式阀帽截止阀主要适用于高温高压的管路系

12、统中，阀体内腔中压力越高阀帽密封性越好。（10）螺纹焊接式阀帽截止阀。这种截止阀的阀体与阀帽为螺纹连接，然后再用焊接密封。保证阀体与阀帽的连接处绝无外漏。这种结构多适用于 API602，CL800，CL1500，公称直径 15500 的锻钢阀门，主要应用于石化和电力行业。2.22.2 截止阀密封形式截止阀密封形式 （1） 平面密封 阀体密封与阀瓣密封面均由平面构成。这种密封便于机械加工，制造工艺简单。（2） 锥面密封 阀体密封面与阀瓣密封面均制成圆锥面。这种密封副密封省力，亦可靠，介质中的杂物不易落在密封面上。（3） 球面密封 阀体密封面制成很小的圆锥面，而阀瓣是可以灵活运转的、硬度较高的球体

13、。这种密封副适用于高温、高压场合。密封省力，且密封可靠、寿命长。这种密封形式只适用与较小口径的阀门。3 3 工作原理工作原理 截止阀的种类很多图 3-1 是本次设计的截止阀 50J41H-25，图 3-1 反映截止阀的结构及工作原理。如图 3-1 所示但零件 8 手轮逆时针旋转时，由于 13 阀杆螺母带动 16阀杆转动并升起，阀杆因而带动 3 阀瓣向上升起，直到全部开启，则阀体通道两端介质流通；当手轮顺时针旋转时，阀杆下降，阀杆带动阀瓣下降，直到关闭，则阀体通道介质阻止流通。- 5 -1、阀体 2 硬质合金 3、阀瓣 4、阀瓣盖5、阀杆 6、垫圈 7、阀帽 8、六角螺母9、螺杆 10、填料 1

14、1、填料压盖 12、阀杆螺母13、垫片 14、 六角螺母 15、手轮 16、紧定螺钉17、六角螺母 18、活节螺栓 19、开口销 20、销轴图 3-1 50J41H-25 截止阀结构装配示意图 - 6 -4 截止阀的设计原则截止阀的设计原则4.14.1 截止阀设计参照标准截止阀设计参照标准（1）阀体设计与制造按照 GB/T 12225 的规定。（2）法兰连接阀门的结构长度应符合 GB/ 122212005 长型的规定。（3）端法兰尺寸按 GB/9113.12004 的规定。（4）法兰密封面的粗糙度按 GB/9113.12004 的规定。（5）阀门零件材料的抗腐蚀性应不低于阀体材料。4.24.2

15、 截止阀的标示说明截止阀的标示说明50J 41H-25C 阀体材料 WCB 公称压力 40PN 密封材料 Cr13 系不锈钢 结构形式 1 直通式连接方式 4 法兰连接.阀门类型J 截止阀公称通径DN504.34.3主要性能规范主要性能规范截止阀设计的主要性能如图表 4-3-1 所示。表 4-3-1 截止阀主要性能表公称通径DN50公称压力PN25适用介质水、油品、蒸气等适用温度-29T425壳体试验6MPa密封试验4.4Map气密封试验0.6MPa结构长度230- 7 -4.44.4 主要零部件材料和设计采用标准主要零部件材料和设计采用标准阀体WCB阀瓣35 阀杆2Cr13 阀帽WCB制造标

16、准API 608尺寸公差GB/T 1804-2000m 的规定材料标准ASME B143-52 的规定法兰尺寸标准GB/T9113.22004 的规定压力试验标准API 598 的规定4.54.5 主要零部件计原则主要零部件计原则 考虑截止阀在实际应用在所遇到的情况进行分析，主要分析阀体、阀瓣、阀瓣压盖和阀帽的结构及设计原则。- 8 -.1 阀体阀体图 4-5-1 截止阀的阀体剖面图截止阀阀体是阀的主要承压部件，并且容纳闭合元件。截止阀内的流动通道被设计成具有光滑的圆弧内壁而没有尖锐的角和尖棱（如图 4-5-1 所示） ，这样可提供一个不产生异常湍流及噪音的平稳工艺流动。流动通

17、道本身必须具有恒定的面积以避免产生任何附加的压力损失和过高的流速。截止阀具有较宽的两个端部连接，因此阀体可适用于几乎每一种的端部连接，为适应无法兰结构其面对面尺寸太长(螺栓连接两个管线法兰之间的阀体，这在旋转阀中是常见的)。对截止阀来说，不匹配的端部连接也是可以的。- 9 -.2阀瓣及阀瓣压盖阀瓣及阀瓣压盖图 4-5-2 截止阀的阀瓣剖面图图 4-5-3 截止阀的阀瓣压盖剖面图截止阀的阀芯由阀瓣和阀瓣压盖组成(如图 4-5-3 和图 4-5-3)，它是大于准确位置的一个闭合元件，它使阀门按照流动特性和阀的位置改变流率。典型的阀芯由两个关键零件组成：阀芯，它是调节元件的凸模部分；

18、阀座环，它是凹模部分。阀芯插入阀座环的部分叫做阀芯头，而通过截止阀顶部伸出的部分叫做阀芯杆。在阀芯杆的顶部上车有丝扣以便与首轮机构相配合。单调座阀芯的主要优点是其严密关闭的可能性(在某些情况下，可达到优于阀门最大流量的 0.01%)。这种情况是由于手动操纵器的力直接作用于支座表面而造成的。在手动截止阀中有两种尺寸的阀芯：- 10 -全阀芯，它是最常用的并涉及到阀座环的面积，该面积在截止阀特殊尺寸内可通过最大流量。另一方面，当希望阀门节流到较该尺寸阀门额定流量为少时，则使用缩径阀芯。如果使用全阀芯时，必须在较小的增量情况下对阀座节流关闭，但这是用手操纵器难以获得的。优先的办法是使用小的阀座直径和

19、相匹配的旋塞，它叫做缩径阀芯。.3阀帽阀帽图 4-5-4 阀帽剖面图阀帽（如图 4-5-4 所示）是顶部工件的一个重要元件，并作为承压零件为阀体提供了帽或盖。一旦它被安装在阀体上，它被阀帽或阀体的垫片所密封。它也用填料盒密封阀芯杆，填料盒包括一系列的填料环、压盖或导向盖。填料间隔套以及抗挤出环，用以防止工艺介质向大气的少量泄漏。安装在填料盒上面的是压盖法兰，它用螺栓与阀帽顶部连接。当压盖法兰螺栓已拧紧，填料被压缩并密封阀杆和阀帽孔。5 5 截止阀截止阀 50J41H-2550J41H-25 的各零部件作用及主要计算的各零部件作用及主要计算5.15.1 阀体阀体阀体是承压件，其主

20、要是最小壁厚的与阀体密封面的计算，其壁厚直接影响该阀门的适用寿命，壁太薄则强度不够达不到- 11 -要求，壁太厚成本太高，所以因选择合理的厚度和材料；密封面直接影响这阀门的好坏，密封面由密封比压来确定。阀体最小壁厚的计算，如表 5-1。表 5-1 阀体壁厚参数表序号序号名称名称符号符号式中符号式中符号公式或索引公式或索引单位单位1计算厚度B t +2.3LP DnCPmm4.82计算压力PPN 设计给定Mpa2.53计算内径Dn设计给定mm504许用拉应力 L查表 3-3Mpa645腐蚀余量C设计给定mm46实际厚度Bt设计给定mm9注：1、，为合格；BBtt2、管路附件压力-温度额定值是根据

21、材料相应温度下的许用应力而制定的，故不进行高温核算。由表 5-1 得知： +2.3LP DnCP根据设计规定要求工作温度350查表 5-2 得：取=64 L根据国标钢制截止阀 50J41H-25所以 P=2.5MpaDn=50mmC 为腐蚀余量有设计给定，取 4mm= 2.3LP DnCP4.8mm42.5642.3502.5，为合格bBSS所以取=6.8BS表 5-2 ZG230-450 许用应力表材 料 牌 号许用应温度/- 12 -力20200225250275300325350375400425450475w102102102100958782777472614538L82828280

22、787368646057513731ZG 2 30-450T515151504743.54138.5373630.522.5195.25.2 阀瓣阀瓣阀瓣在是截止阀的启闭件，阀瓣的密封面与阀体密封面紧密贴合，其密封面至关重要。阀瓣密封面上总作用力及计算比压由表 5-3 得知：密封面宽度有设计给定，所以选取=4Mb根据阀门实用手册第二版第 740 表 3-13 密封的必须比压得知： MFq=11.85MpaMFq密封材料为 Cr13 系不锈钢根据阀门实用手册第二版 P741 表 3-14 密封材料的许用比压得知：密封面有滑动摩擦=250Mpa 无滑动摩擦=45Mpa，取无滑动摩擦 q q=45M

23、pa q密封面内径与公称通径相等 所以=52mmMND压力取公称压力 P= 4Mpa密封面处介质的作用力MJQ由表 5-3 得知=（52+4）4 9847.04NMJQ2M4MNbp（D）42密封面上密封力MFQ=(52+4) 4 11.858334.816NMFQ()MNMMMFDbb q 密封面上总作用力MZQ=+=9847.04+8334.816=18181.856NMZQMJQMFQ密封面计算比压 q=18181.856/(52+4 ) 425.85Mpaq/(+b )MZMNMMQDb- 13 -满足为合格MFqq q=11.85Mpa=25.85Mpa=45MpaMFqq q满足要

24、求，既合格表 5-3 密封比压上总作用力及计算比压1M序号序号名称名称符号符号式中符号式中符号公式或索引公式或索引单位单位1密封面上总作用力MZQ+MJQMFQN2密封面处介质的作用力MJQ2M4MNbp（D）N3密封面内径MND设计给定mm4密封面宽度Mb设计给定mm5计算压力PPN 设计给定Mpa6密封面上密封力MFQ()MNMMMFDbb qN7密封面必须比压MFqMpa8密封面计算比压q/(+b )MZMNMMQDbMpa9密封面许用比压 qAAMpa注：qMFq q5.35.3 阀杆阀杆阀杆应设计成当填料或填料压盖拆除后能防止内压使阀杆冲出的防阀杆冲出装置。阀杆材料的抗腐蚀性应不低于

25、阀体材料。阀杆头部强度验算图 5-3-1 阀杆头部剖面图注：1、，为合格T TY Y- 14 - 2、表 4-96 在 2006 版阀门实用手册P10841085 表 4-96。 3参考阀门实用手册第二版 P1117 表 5-97。1） 、阀杆与填料的摩擦力=TQFTd b p根据表 3-15： 查得2.82TThb：系数 填料深度 由设计给定 在总装图量出 36mmTh填料宽度 由设计给定 在总装图量出 8mmTb=36/8=4.5TThb： 阀杆直径，由设计给定 查阀门实用手册2006 版 P1676 表 8-3-6 钢Fd制截止阀阀杆直径（GB/T 12235） 得=20Fd：压力计算，

26、有设计给定，取公称压力 PN=25 =2.5Mpapp阀杆与填料的摩擦力=2.82 22 5 4=1095NTFFTd b p 2、密封面上密封力=(51+3) 3 11.85=5595.48NMFF()MNMMMFDbb q 3、密封面处介质的作用力=（51+3）2.5=5722.65NMJF2M4MNbp（D）424、阀杆径向截面上的介质作用力PF=202.5=785N24PFFd p425、关闭时阀杆总轴向力1FZF=FZF12MJMFPTK FK FFFK1、K2、K3、K4 为系数实用阀门手册第二版 P759 查表 3-31 取 K1 =0.29 、K2= 0.77 、K3=0.41

27、、K4= 0.62 =0.29 5722.65+0.77 5595.48+785+109511263NFZF12MJMFPTK FK FFF6、开启时阀杆总轴向力2FZF =0.29 5722.65+0.77 5595.48-785+10954332NFZF12MJMFPTK FK FFF- 15 -，所以取= =11263NFZFFZFFZFFZF阀杆最小截面积SA=SA2min4d由总装图可知：min20d所以=314SA2min4d22042mmY轴向应力 =11263/31435.84MpaFZYSFA =4332/31413.8MpaFZLSFA关闭时阀杆螺纹摩擦力矩螺纹摩擦半径由表

28、 3-16 公式查得=0.2472FMlldR=tan2FMR = =0.247 11263=2781.96 NFLMFMRFZF扭应力 =4.2 MpaNFLTMW66096.2781合成应力】 Mpa2222=438.34 3.538.9YNT 经检验 LL Y Y 所以合格如表 5-4。表 5-4 阀杆的计算参数序号序号名称名称符号符号式中式中符号符号公公 式式单位单位计算计算 数据数据1关闭时阀杆总轴向力FZFT T12MJMFPTK FK FFFN112632开启时阀杆总轴向力FZF12MJMFPTK FK FFFN43323阀杆最大轴向力FZF取及中较大值FZFFZFN112634

29、密封面处介质作用力MJF序号3N57722- 16 -5密封面上密封力MFF序号2N5595.46阀杆径向截面上介质作用力PF24Fd pN7857阀杆直径dF设计给定mm208计算压力P设计给定Mpa2.59阀杆与填料摩擦力TFdFbTPN109510系数查表 4-12（按 hT/bT)3.6511填料深度hT设计给定mm4212填料宽度bT设计给定mm613轴向应力LFZSFAMpa13.814轴向应力YFZSFAMpa35.8415扭应力NFLTMWMpa4.216阀杆最小截面积SA查表 4-14(或按退刀槽处计算）mm231417关闭时阀杆螺纹摩擦力FLMFZFFMRN*mm2781.

30、918螺纹摩擦半径FMR查表 4-13(或按螺纹计算）mm0.24719阀杆最小断面系数WS查表 4-14(或按退刀槽处计算）mm366020合成应力224YNTMpa36.8521许用拉应力L查表 3-7Mpa170.0022许用扭应力N查表 3-7Mpa110.0023许用压应力Y查表 3-7MPa185.0024许用合成应力查表 3-7MPa175.00结论：LL NN） Y Y 合格5.45.4 中法兰中法兰中法兰的尺寸设计要求有足够的强度。- 17 -图 5-4-1 中法兰局部剖视图表 5-5 螺栓、中法兰的计算参数序号序号名称名称符号符号式中符号式中符号公式或索引公式或索引单位单位

31、1常温时比值系数nFLZ/ Wmm23902计算载荷F取 FLZN300403常温时螺栓计算载荷FLZ表 5-123N300404许用弯曲应力 W查表 3-3Mpa775I-I 端面弯曲应力WIFl1/WIMpa50.576力臂l12/m1）（DD mm97螺栓孔中心孔直径D1设计给定mm1178中法兰根径Dm设计给定mm999端面系数W12mh61Dmm316.7810中法兰厚度h设计给定mm1811断面-弯曲应力WIIIIWF/l4 . 02Mpa23.4612力臂l24lnm1DD mm16.7513计算内经Dn设计给定mm6814断面系数WII2nmnm226DDDDmm310.49注

32、注. . , （常温时）为合格1WWwW1.断面系数：W1= Dm=99 h=18216mD h- 18 -W1=3.14 99 182=16786162.力臂=（D1-Dm）/2 D1=117 Dm=991l由上可知 =91l3.I-I 断面弯曲应力= 1W1 /1FlW由上可得：=30040 9/5346=50.57 MPa 1W查表 5-5 得：W=77 MPaW 故 合格1W4.断面系数WII = 2nmnm226DDDD得：10498 mm3W力臂 得：=16.75mm124mnDDll2l5. II- II 断面弯曲应力=w2 /0.4FlW由上所得：=23.46 MPaw综上所述

33、： W ，W 1Ww故合格5.55.5 中法兰连接螺栓计算中法兰连接螺栓计算表 5-6 螺栓、中法兰的连接计算参数序号序号名名 称称符号符号式中符式中符号号公公 式式单位单位计计 算算 数数 据据1操作下总作用力FFDJ+FDF+FDT+FFZN61788.22最小预紧力FFYJN257483螺栓计算载荷FL取 F或 F中较大值N61788.24垫片处介质作用力FDJ/4*DDP2*PN200965垫片平均直径DDP设计给定mm806计算压力P设计给定Mpa47垫片上密封力FDF2DDP*BN*mDP*N25120- 19 -P8垫片有 效宽度BN查表 4-20(根据 bDP)mm59垫片宽度

34、bDP设计给定mm410垫片系数mDP查表 4-212.511垫片弹性力FDTQDJN4019.212系数按固定法兰取(0.2)0.213关闭时阀杆总轴向力FFZ序号 G1-1N12034.114必须预紧力FYJDDP*BN*qYJ*KDPN2574815密封面预紧比压qYJ查表 3-24MPa20.516垫片形状系数KDP按圆形取(1)117螺栓拉应力LFL/ ALMPa73.818螺栓总截面积ALZ*A1mm21230.8819螺栓数量Z设计给定个820单个螺栓截面积A1查表 3-9(根据 dL)mm2153.8621螺栓直径dL设计给定mm1422许用拉应力L查表 3-9(根据 dL)M

35、pa11023螺栓间距与直径比LJD1/Z*dL3.1424螺栓孔中心圆直径D1设计给定mm112 结论：L 2.7LJ 4 合格 1. 操作总作用力 =FDJDFDTFZFFFF =P DDP=80mmDJF42DPD =802 2.5=1256 NDJF4 垫片密封力 =DFF2DPNDPDB mP 垫片有效宽度 查表 3-23（根据 bDP） NB 得： BN=5 mm 垫片系数 mDP 查表 3-24 得： mDP=2.75由上所得：=DFF2DPNDPDB mP- 20 -得： =17270 NDFF垫片弹性力 =0.2 DTDJFF得： =0.2 20096=251.2 NDTF关

36、闭时阀杆总轴向力 查表 5-6 序号 1 得 =12034.1 NFZFFZF由上述所得： =FDJDFDTFZFFFF得：=1256+17270+251.2+11263=30040NF2. 最小预紧力YJFF YJDPNYJDPFDBqK由上所得： =3.14 80 5 20.5 1 YJF =25748NYJF 所以 F=30040NFF螺栓计算载荷FL 取中较大值 FF和= FDJ+FDF+FDT+FFZ 由上可得 、F=30040 NF= FYJ=25748N FFL=61788.2N螺栓拉应力= FL/ ALLAL= Z=81ZAA1= 得： A1=153.86mm224D由上可得：

37、AL=1230.88 mm2= FL /ALL得： =50.1 MPaL查表得：L=77 - 21 -L 故合格L 螺栓间距与直径比 LJ=D1/Z*dL由上可得：LJ=3.14 结论： L ， 2.7LJ 4 故 合格 L5.65.6 阀帽阀帽 阀帽是承压件，主要是最小壁厚的与阀体密封面的计算，其壁厚直接影响该阀门的适用寿命，壁太薄则强度不够达不到要求，壁太厚成本太高，因此选择合理的厚度材料。管路附件压力-温度额定值是根据材料相应温度下的许用应力而制定的，故不进行高温核算。表 5-7 阀帽的计算参数表序号序号名称名称符号符号式中符号式中符号公式或索引公式或索引单位单位1计算厚度tB K+2L

38、P RCmm4.12计算压力PPN 设计给定Mpa2.53内球面半径R设计给定mm54许用拉应力W查表 5-2Mpa775腐蚀余量C设计给定mm46形状系数K27实际厚度Bt设计给定mm9注：1、，为合格BBtt1、阀帽厚度由上表得知：K+2.3WP DnC 根据设计规定要求工作温度350查表 5-7 得：取=77W根据国标钢制截止阀 50J41H-25所以 P=2.5Mpa R=5C 为腐蚀余量有设计给定，取 4mm查表 5-7（）得 K=2rR- 22 -=4.1mmBt2.3WP RKC42773 . 255 . 2，为合格BBtt6 6 AutoCADAutoCAD 阀体的三维造型阀体

39、的三维造型6.16.1 AutoCADAutoCAD 在机械绘图中的作用在机械绘图中的作用CAD 技术与传统的人工绘图技术相比有很大的优势，使用 CAD 技术可方便的绘制和编辑图形，而且成图质量高。将 CAD 技术与 CAM 技术相结合，无须借助图纸等媒介便可将设计结果传送至生产单位，避免了许多人为因素造成的错误。AutoCAD 是由美国Autodesk欧特克公司于二十世纪八十年代初为微机上应用 CAD 技术（Computer Aided Design，计算机辅助设计）而开发的计算机绘图软件包，经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。在机械绘图方面，AutoCAD 的应用十分普遍，

40、使用它可以绘制剖视图、剖面图、零件图和装配图等二维图形，也可以绘制轴测图和三维模型等。AutoCAD 提供的尺寸查询和图块使用等辅助功能可以让设计者完全摆脱图板、丁字尺式的传统设计理念，提高了设计速度，从而有更多的时间考虑产品的可行性。6.26.2 图层的设计图层的设计图层的概念类似投影片，将不同属性的对象分别画在不同的投影片（图层） ，例如将图形的主要线段、中心线、尺度标注等分别画在不同的图层上，每个图层可设定不同的线型，线条颜色，然后把不同的图层堆栈在一起成为一张完整的视图，如此可使视图层次分明有条理，方便图形对象的编辑与管理。在使用图层功能绘图之前，首先要对图层的各项特性进行设置，包括建

41、立和命名图层、设置当前图层、设置图层的颜色和线型、图层是否关闭、是否冻结、是否锁定以及图层删除等。图层的设置 点击菜单格式图层设置中心线、尺寸线、剖面线等各种线条的颜色，粗细进行设计，如图 6-2-1 所示。- 23 -图图 6-2-16-2-1 图层的设置图层的设置6.36.3 绘制标准图框及标题栏绘制标准图框及标题栏图框和图纸标题栏几乎是 CAD 制图中的必备内容，一般这些样式是由公司统一制定的，每个公司所用都有些小差别。这种样式规定后，几乎很少会有人去变动，设计师都是把这些样式套用到设计图中。设计师也可以自己制作 CAD 标题栏，既可以通过一些常用的方式，也可以通过中望 CAD2011

42、的表格来制作。.1 图纸幅面及格式（图纸幅面及格式（GB/TGB/T 14689-199314689-1993）其中“GB”为“国标”（国家标准的简称）二字的汉语拼音字头， “T”为推荐的“推”字的汉语拼音字头， “14689”为标准编号， “1993”为标准颁布的年号。另有部分源自机械制图国家标准，例如 GB/T 4458.4-1984，其中“4458.4”为标准编号， “1984”为该标准颁布的年号。.2 图框格式图框格式图纸宽度（）和长度（）组成的图面称为图纸幅面。- 24 -图纸上必须用粗实线画出图框，其格式如图所示，分为留有装订边和不留装订边两种，但同

43、一产品的图纸只能采用一种格式。(1) 留有装订边的图纸的图框格式如图 3(a)、(b)所示，图中尺寸 a、c 按表 1 的规定选用； (2) 不留装订边的图纸的图框格式如图 3(c)、(d)所示，图中尺寸 e 按表 1 的规定选用；(3) 加长幅面图纸的图框尺寸，按所选用的基本幅面大一号的图框尺寸确定。例如A23 的图框尺寸，按 A1 的图框尺寸确定，即 e 为 20(或 c 为 10)，而 A34 的图框尺寸，按 A2 的图框尺寸确定，即 e 为 10（或 c 为 10） 。.3 标题栏标题栏标题栏一般由名称及代号区、签字区、更改区及其他区组成。标题栏的格式和尺寸按 GB/T

44、 10609.1-1989 的规定，如 6-3-3 图所示图 6-3-3 标题栏- 25 -6.46.4 阀体零件图的绘制阀体零件图的绘制阀体的造型 绘制阀体的主视图步骤：（1）打开 AutoCAD 软件 设置绘图工具栏 开启线宽 创建图层。（2）建立坐标系 确定阀体两端孔的位置 注意坐标系的长度略大于阀体的长和高 如图 6-4-1 所示。图 6-4-1 建立坐标系（3）绘制阀体的主视图形状 （部分对称的图形可以用“修改”工具栏的“镜像按钮”）如 6-4-2 图所示。图 6-4-2 主视图轮廓- 26 -（4）对主视图的剖视部分画剖面线 在“绘图”工具栏“图案填充于渐变色” （如图 6-4-3 所示）进行设置拾取点，完成主