【正文】 廣泛的應(yīng)用在石油煉制、長(zhǎng)輸管線、化工、造紙、電力、市政、鋼鐵等行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。主要用于截?cái)嗷蚪油ü苈分械慕橘|(zhì)，亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制，其中硬密封 V 型球閥其 V 型球芯與堆焊硬質(zhì)合金的金屬閥座之間具有很強(qiáng)的剪切力，特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質(zhì)。 第二周完成球閥裝配。球閥不僅在一般工業(yè)管道上得到了廣泛應(yīng)用，而且在 核工業(yè)、宇航工業(yè)的液氧與液輕輸送管線上普遍采用。 ②對(duì)球閥進(jìn)行三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)，虛擬裝配 ③對(duì)相應(yīng)零件進(jìn)行工藝分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)審表 擬選題目： 基于 PRO/E 的球閥的設(shè)計(jì) 選題依據(jù)及研究意義： 學(xué)習(xí)閥門(mén)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，復(fù)習(xí)機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差配合、材料力學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)；通過(guò)對(duì)閥門(mén)實(shí)物的測(cè)繪了解各 類(lèi)閥門(mén)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能，了解閥門(mén)各個(gè)零件的加工工藝、裝配過(guò)程，初步了解閥門(mén)的使用及維修，清晰的認(rèn)識(shí)閥門(mén)的設(shè)計(jì)和加工流程，鍛煉自己的專(zhuān)業(yè)能力，特別在機(jī)械制圖、材料力學(xué)和工程力學(xué)等方面能有提高。 課題要求： ①充分結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和方法、 pro/e 的設(shè)計(jì)過(guò)程，零件的工藝分析做全面的闡述。 姓名 : 基于 PRO/E的球閥的設(shè)計(jì) 1 畢 業(yè) 論 文 題 目 基于 PRO/E 的球閥的設(shè)計(jì) 姓 名 ： ___________ 學(xué) 號(hào) ： __________ 所在院系 ： ____機(jī)電工程學(xué)院 ____ 所學(xué)專(zhuān)業(yè) ： ____機(jī)械制造與自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 ： ____ ____________ 姓名 : 基于 PRO/E的球閥的設(shè)計(jì) 2 完成時(shí)間 ： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）材料冊(cè) 申請(qǐng)人姓名： 申請(qǐng)人學(xué)號(hào)： 班 級(jí)： 09 系 別： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 名稱(chēng)： 機(jī)械制造與自動(dòng)化 指導(dǎo)老師姓名： 指導(dǎo)老師職稱(chēng)： 機(jī)電系 /講師 姓名 : 基于 PRO/E的球閥的設(shè)計(jì) 3 填表時(shí)間： 2021 年 9 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 課題名稱(chēng) 基于 PRO/E 的球閥的設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械制造與自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 單位 /職稱(chēng) 機(jī)電系 /講師 完成時(shí)間 2021 ②通過(guò)對(duì)球閥零件圖的了解，進(jìn)行相應(yīng)的三維設(shè)計(jì)，完成所有圖形的三維設(shè)計(jì)之后，進(jìn)行零件的虛擬裝配，裝配完成之后進(jìn)行爆炸圖的繪制，并選取其中相應(yīng)的主體零件進(jìn)行工藝分析，寫(xiě)出相應(yīng)的加工方案。在解決問(wèn)題的過(guò)程中提升了自己的水平，懂得了知識(shí)和技術(shù)的重要性提高創(chuàng)新的能力。 研究的主要內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)及重難點(diǎn)： （ 1）建立球閥的三維模型 通過(guò) pro/e 三維軟件對(duì)球閥零件進(jìn)行實(shí)體建模，并進(jìn)行裝配。 第三周整理論文材料。而多通球閥在管道上不僅可靈活控制介質(zhì)的合流、分流、及流向的切換，同時(shí)也可關(guān)閉任一通道而使另外兩個(gè)通道相連。 球閥由閥蓋、閥體、閥桿、球體和扳手組成，廣泛應(yīng)用與化學(xué)工業(yè)，它是控制流體流通的“開(kāi)關(guān)”。 I 前 言 5 第二章球閥的簡(jiǎn)單分析 9 球閥的類(lèi)型 10 球閥的密封性 28 參考文獻(xiàn) 29 前 言 近年來(lái)，高等職業(yè)教育迅速發(fā)展。本人經(jīng)過(guò)周密思考，認(rèn)真總結(jié)，仔細(xì)篩選，決定設(shè)計(jì)球閥，它綜合運(yùn)用了所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，充分運(yùn)用了數(shù)控機(jī)床加工的各項(xiàng)功能，具有典型代表性。 美國(guó)作為世界上的頭號(hào)經(jīng)濟(jì) 強(qiáng)國(guó)，美國(guó)的閥門(mén)工業(yè)從二戰(zhàn)后初期的全球一半產(chǎn)值下降到現(xiàn)在的 30%左右，仍然是全球的最大的閥門(mén)供應(yīng)商。著名的 TYCO 流體控制公司是年度銷(xiāo)售額 340 億美元的 TYCO 國(guó)際的子公司； MASONEILAN 公司是 DRESSER 工業(yè)公司的一部分，其年銷(xiāo)售額 超 過(guò) 3 億美元； 1984 年就在中國(guó)開(kāi)展業(yè)務(wù)的 FISHER控制閥由于進(jìn)入中國(guó)較早，其產(chǎn)品已經(jīng)成為中國(guó)教科書(shū)的樣板，其母公司EMMERSON 集團(tuán)的銷(xiāo)售額已超過(guò) 140 億美元 。德國(guó)的控制 閥企業(yè)多數(shù)屬于專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的公司，在某一類(lèi)產(chǎn)品的研究、設(shè)計(jì)制造方面都有自己的獨(dú)到之處。日本閥門(mén)市場(chǎng)的總產(chǎn)值約為 6 億美元，控制閥是其出口的主 要產(chǎn)品。 目前我國(guó)閥門(mén)生產(chǎn)企業(yè)約有 5000 多家，但大多起點(diǎn)低，規(guī)模小，科研開(kāi)發(fā)能力弱，只能參照國(guó)外的一些產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和樣機(jī)，做一些消化吸收的工作。要盡快改變這種現(xiàn)狀， 不僅要進(jìn)行資產(chǎn)重組，更重要的是提高閥門(mén)的設(shè)計(jì)水平及產(chǎn)品質(zhì)量。 國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài) 以球體作為關(guān)閉件的閥門(mén)，成為球閥。 閥體是球閥的主要承載結(jié)構(gòu)，具有幾何形狀復(fù)雜、作用載荷復(fù)雜、支撐結(jié)構(gòu)和約束復(fù)雜的特點(diǎn)。經(jīng)典力學(xué)方法需要對(duì)受 力系統(tǒng)作大量簡(jiǎn)化和假設(shè)，且計(jì)算繁雜、精度差，影 姓名 : 基于 PRO/E的球閥的設(shè)計(jì) 13 響球閥結(jié)構(gòu)的合理化和可靠性 [1]。而我國(guó)在這一 領(lǐng)域的研究還比較落后。 我國(guó)控制閥 行業(yè)要發(fā)展就一定要實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，要大力研制開(kāi)發(fā)一些技術(shù)含量高、勞動(dòng)附加值高、具有國(guó)際領(lǐng)先水平的 控制閥 產(chǎn)品 ，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)對(duì)控制閥的需求。 課題研究的領(lǐng)域 ． 1 控制閥在各生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用 姓名 : 基于 PRO/E的球閥的設(shè)計(jì) 14 球閥在個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用如圖 1－ 1 所示 ： 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)用水處理現(xiàn)場(chǎng) 應(yīng)用于水廠處理現(xiàn)場(chǎng) 應(yīng)用于武漢石油加氫裝置 應(yīng)用于北京燕山化工一廠加藥系統(tǒng) 圖 11 球閥的應(yīng)用 第二章 球閥 的簡(jiǎn)單分析 球閥的功用和用途 由于球閥通常用橡膠、尼龍和聚四氟乙烯作為閥座密封圈材料，因此它的使用溫度受到閥座密封圈材料的限制。 又由于球閥的閥座密封圈通常采用塑料制成，故在選擇球閥的結(jié)構(gòu)和性能上，要考慮球閥的耐火和防火，特別是在石油、化工、冶金等部門(mén)，在易燃、易爆介質(zhì)的設(shè)備和管路系統(tǒng)中使用球閥，更應(yīng)注意耐火和防火。在冶金行業(yè) 的氧氣管路系統(tǒng)中，需使用經(jīng)過(guò)嚴(yán)格脫脂處理的球閥。 球閥的工作原理 球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn) 球體 來(lái)使 閥門(mén) 暢通或閉塞。此次設(shè)計(jì)的是全通徑軟密封球閥。球閥在 管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，它只需要用旋轉(zhuǎn) 90 度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。轉(zhuǎn)動(dòng)扳手 9，扳手左端的方孔帶動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)，閥桿帶動(dòng)球心旋轉(zhuǎn)，球心內(nèi)孔與閥體內(nèi)孔、閥體接頭內(nèi)孔逐漸接通。 球閥的主要特點(diǎn) 球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠， 流體阻力小，維修方便。一般有縮經(jīng)和全通徑兩種結(jié)構(gòu)。 3． 緊密可靠， 兩個(gè)密封面，而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料，密封性好，能實(shí)現(xiàn)完全密封。 5． 維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換都比較方便。閥的可靠性高主要的原因是： 球體與閥座是硬密封所以密封圈不會(huì)因高溫而融化，可以在高溫的工作條件下適用。 設(shè)計(jì)需達(dá)到技術(shù)要求 ． 1 閥體 1． 閥體壁厚應(yīng)符合 ASME 的要求。球體材料的抗腐蝕性應(yīng)不低于閥體材料。 1． 按球體的支撐方式分為浮動(dòng)球球閥和固定球球閥兩類(lèi)。因而，固定球球閥的轉(zhuǎn)矩小，閥座變形小，密封性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，適用于高壓，大通徑的場(chǎng)合。 5． 按球閥與管道的連 接形式可分為法蘭連接球閥，內(nèi)螺紋和外螺紋連接球閥和焊接連接球閥四三種。三通球閥又分為 L 型 ,T 型 ,Y 型及空間交叉角式三通球閥。此外還有組合式球閥，如電液聯(lián)動(dòng) 和氣液聯(lián)動(dòng)球閥。球體和閥座應(yīng)采用抗腐蝕性能不低于閥體抗腐蝕性能的材料。 球閥的密封性 球閥的密封性指標(biāo)由內(nèi)泄漏和外泄漏要求確定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定非金屬密封球閥的密封性按 GB/T13927《通用閥門(mén)壓力試驗(yàn)》的 A 級(jí)執(zhí)行，要求“在試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間內(nèi)無(wú)可見(jiàn)泄漏”；航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定地面氣體管路系統(tǒng)用球閥“在 和 倍公稱(chēng)壓力的氣壓條件下，保壓 3min，內(nèi)泄漏率應(yīng)不大于 3 105Pa眾所周知，無(wú)論采用如何先進(jìn)的加工技術(shù)，都不可能完全消除球體的圓度誤差及密封面的微觀缺陷，因此，為了達(dá)到良好的密封效果并保證加工過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)，必須確定合適的密封面粗糙度和球體圓度參數(shù)值。球面的圓度公差，按 GB/T1184 附表 2 的 6 級(jí)精度較為合適。反向旋轉(zhuǎn) 1/4 圈（ 90176。 二） 長(zhǎng)期存放應(yīng)定期檢查 ,