【正文】 了采用如鈷鉻鎢硬質(zhì)合金等較好的材料密封面寬度取較小之外，一般閥座密封面寬度最好不小于5mm。本設(shè)計(jì)采用單面強(qiáng)制密封。 閥體壁厚的設(shè)計(jì)與計(jì)算閥體壁厚的計(jì)算方法與它的形狀有關(guān)，不同類型的閥體的形狀亦有所不同。本設(shè)計(jì)采用的是WCB級(jí)的鑄鋼，屬于塑性材料因此按照塑性材料計(jì)算其壁厚根據(jù)《閥門計(jì)算》P117得壁厚計(jì)算公式：（）其中：DN—中腔直徑；P—設(shè)計(jì)壓力一般去公稱壓力 PN；σL—材料ZG25的許用拉應(yīng)力C—考慮鑄造偏差、工藝性和介質(zhì)腐蝕等因素而附加的裕量，查《閥門設(shè)計(jì)》P119，表75得C=5mm；根據(jù)《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P1442表918查得法蘭和對(duì)焊連接鋼制閘閥的殼體最小壁厚為108mm。中腔尺寸的確定可參考楔式閘閥閥體、閘板軌道和軌道槽的形式根據(jù)《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P1281圖78得該形式的示意圖及尺寸如下：圖33楔式閘閥閥體、閘板軌道和軌道槽的形式其中：L=357 L1=355 l=337 l1=335 b=14177。所以，所以，選擇35號(hào)鋼的螺栓是符合設(shè)計(jì)需求的。 關(guān)閉閥門時(shí)，往往容易過(guò)于用力?？紤]到以上三點(diǎn)，為了保證閘閥密封面能夠與整個(gè)閥座密封面接觸，就必須去b’M較bM大，一般取=~，大口徑、高壓力取較小值，故取bM18mm。所謂檔寬就是指閥座或閘板兩密封面在其中心線上的距離。一次要對(duì)閥座和閘板規(guī)定適當(dāng)?shù)墓罘秶?，以保證他們能夠良好的密封，得到最佳的密封性能，達(dá)到設(shè)計(jì)的最小磨損裕量行程。 閘板其他機(jī)構(gòu)尺寸由《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P1284 圖 714 表 714 確定閘板其他結(jié)構(gòu)尺寸如下：圖42 閘板尺寸其中L=， D1=297， b=18， d=218， S=16h=22， A=80， B=75， D=345， H=176 閘板密封面比壓計(jì)算閘板密封面大于閥座密封面，則當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，兩則接觸面積即為受壓面積，及閥座密封面，所以閘板密封面比壓于閥座密封面比壓相q’=。所以閘板強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。所以，由《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P1028 表 587 得關(guān)閉時(shí)閥桿總軸向力計(jì)算公式如下：（） 式中：KK4—由《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P681 表 331 查得K3=、K4= —同關(guān)閉時(shí)。由于閥桿的軸向力通過(guò)螺母凸肩作用在支架上，此處設(shè)有推力軸承，所以軸承與支架產(chǎn)生的摩擦力矩并不作用在閥桿上。(MPa)為240MPa； （）式中：Ws—閥桿最小抗扭截面系數(shù)(mm3)，有螺紋退刀槽則為退槽處的抗扭界面系數(shù)WT，4500mm3，由《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P667 查得；[τN]—閥桿材料的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力(MPa)，由《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P607 查得為145MPa。 閥桿的穩(wěn)定性校核穩(wěn)定性是指受壓桿件發(fā)生橫向的彎曲破壞，影響閥桿的穩(wěn)定性的主要因素有：特別是其抗彎曲性能是影響穩(wěn)定性的重要因素，具體體現(xiàn)在彈性模數(shù) E 的值；閥桿截面積越大，截面形狀越有利于抗彎，則其穩(wěn)定性越好，綜合界面積與形狀的影響，反映在計(jì)算中的位界面的慣性矩，而結(jié)合材料性能，即為桿件的抗彎強(qiáng)度；桿件的長(zhǎng)度越大，其受壓的穩(wěn)定性越差；主要是桿件兩端的固定方式和中間支撐狀況，兩端的自由度越大，則穩(wěn)定性越差，在計(jì)算中反映為長(zhǎng)度折算系數(shù)。由《閥門設(shè)計(jì)》P154 查得常溫時(shí)閥桿中細(xì)長(zhǎng)比的下界λ1=40，λ2=，所以有即（）所以上閥桿滿足穩(wěn)定性條件。由《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P1297 查得下閥桿端部結(jié)構(gòu)與尺寸如下：圖52 閥桿端部結(jié)構(gòu)D=200 d0=46 SR=200 h=19 h1=30H=62 b=28 B=45下閥桿頭部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，有螺雙連接和鍵的連接，還有密封圈溝槽和退刀槽，具體尺寸確定如下：設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必考慮鍵的安裝，一定要保證能裝進(jìn)去螺栓為M36，密封圈內(nèi)徑26。b.ⅡⅡ斷面剪應(yīng)力：() 式中：dr—填料函外徑為，內(nèi)徑 D+2SB =90mm；[τ]—IG25 的許用剪應(yīng)力，；所以 所以，ⅡⅡ斷面剪應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求。填料的結(jié)構(gòu)尺寸按形式如下圖所示，尺寸按 JB/T1712 2008 中表 4 規(guī)定。ⅠⅠ斷面的彎曲應(yīng)力為 () 式中：M1—ⅠⅠ斷面的彎曲力矩，按下式計(jì)算：，為力；FyT為壓緊填料的總力，按下式計(jì)算：；d為填料壓蓋的內(nèi)徑，D為填料壓蓋與填料箱孔配合直徑；qT為壓緊填料所必須施加于填料上部的比壓，qT=ψp，；綜上計(jì)算得M1=故，填料壓蓋的設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求。閥蓋及填料部分的設(shè)計(jì)計(jì)算已經(jīng)結(jié)束，由于閥蓋法蘭的部分尺寸與閥體上法蘭的尺寸相同，當(dāng)閥體的中法蘭強(qiáng)度合格時(shí)，閥蓋部分的就不在進(jìn)行法蘭的校核了。但是由于氣缸所提供的壓力顯然比我們所需要的壓力大很多，就必須對(duì)密封面的強(qiáng)度進(jìn)行校核。故，有介質(zhì)時(shí)，密封面比壓也滿足要求。（）式中：n—閥桿轉(zhuǎn)速，當(dāng)手動(dòng)時(shí)可取n=25r/min； h—軸承壽命，對(duì)于閥門可取 125h；KR—軸承負(fù)荷性質(zhì)對(duì)軸承壽命的影響系數(shù)，對(duì)于閥門可按輕微沖擊力，即短時(shí)間超載125%，考慮去 ；KW—軸承工作溫度對(duì)軸承壽命的影響系數(shù)，對(duì)于本設(shè)計(jì)閥門工作溫度為常溫，可取 1。由于通常閥桿材料的強(qiáng)度大于螺母材料，所以只對(duì)閥桿螺母的螺紋進(jìn)行校核螺紋表面的擠壓應(yīng)力 （）式中：QFZ—閥桿總軸向力； n—計(jì)算螺紋圈數(shù)，F(xiàn)y—單牙螺紋受擠壓面積；由《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)》P668 查得Fy=，F(xiàn)y=，W=；查得鋁黃銅的[σZY]=35MPa，[σW]=135MPa，[τ]=80MPa所以故螺紋表面的擠壓應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求。 T 型槽接頭連接螺栓的校核這個(gè)部位螺栓主要承受手動(dòng)開(kāi)啟的最大軸向力，對(duì)此螺栓應(yīng)校核抗拉強(qiáng)度。以增加對(duì)平行閘板閥的設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。同時(shí)，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。致謝經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。除了敬佩導(dǎo)師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 Hydraulics ，2010 年 24 期[11] 王曉霞.《閥門行業(yè)近憂遠(yuǎn)慮縱觀[J]》.通用機(jī)械，2007，1：32~35.[12] 《工程科技 II 經(jīng)濟(jì)與管理科學(xué)?工業(yè)經(jīng)》通用機(jī)械，[13] 楊汝祿. 《新型超高壓卸荷閥》. 閥門, 1994, (2) [14] 《20102015 年中國(guó)閥門行業(yè)投資分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告》中投顧問(wèn)，2010/09[15] 郎咸?hào)|.《閥門企業(yè)境外國(guó)際合作研究[D]》.武漢，武漢理工大學(xué)，2000，1~55.[16] 李惠平．礦井應(yīng)急排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．煤礦機(jī)電，2011(6)： 3031．[17] 金亞飚．淺議閥門電動(dòng)裝置選型時(shí)所須注意的要點(diǎn)[J]．四南給水．2008,30(3)：4041[18] 高奇峰，楊兆建，李澤松．礦井自動(dòng)排水系統(tǒng)液壓閘閥動(dòng)態(tài)特性分析[J]．礦山機(jī)械，2009，37(9)：7073[19] 曉豁，徐辰丁，熊麗．SIMULINK 和功率鍵合圖在液壓系統(tǒng)[20] 周建軍，賈方．利用功率鍵合圖和 SIMULINK 實(shí)現(xiàn)[21] 溢流閥的動(dòng)態(tài)仿真[J]．河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，30(4)：2023．[22] Boruzky W. 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