【導(dǎo)讀】閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質(zhì)流動方向，具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或卸壓等功能。用于流體控制的閥門，從最簡單的截止閘閥到復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門，其品種和規(guī)格繁多，閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達(dá)到10m的工業(yè)管路用閥。閥門可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質(zhì)、液態(tài)金屬和放射性流體等各種類型流體的流動，閥門的工作壓力可從0.013MPa到1000MPa的超高壓，工作溫度從-269℃的超低溫到1430℃的高溫。閘板密封面的受力分析，閘桿穩(wěn)定性校核及閥門強(qiáng)度計算是重難點(diǎn)。首先對工作環(huán)境進(jìn)行確定，選擇合適的方案，對設(shè)計的零件進(jìn)行受力分析；然后根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和推薦尺寸來確定實(shí)際尺寸；最后對強(qiáng)度進(jìn)行校核，繪制閥門工程圖。

　　

【正文】 —活塞桿的直徑為38mm； P—?dú)庠磩恿?，；? 又因?yàn)闅飧字蠴型密封圈室標(biāo)準(zhǔn)件，所以要考慮密封圈尺寸以保證密封，則密封圈的安裝外徑和氣缸的內(nèi)徑相同。根據(jù)《O型密封圈》相關(guān)規(guī)定，初步確定氣缸內(nèi)徑為460mm。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，就必須對密封面的強(qiáng)度進(jìn)行校核。 氣缸的校核(1) 無介質(zhì)時：實(shí)際產(chǎn)生的軸向力 其中 Q—?dú)庠醋饔迷诨钊系牧?無介質(zhì)時，介質(zhì)靜壓力QMJ=0即 所以 可見 。故，無介質(zhì)時，密封面比壓滿足要求。(2) 有介質(zhì)時：實(shí)際產(chǎn)生的軸向力同無介質(zhì)時， 因?yàn)橛薪橘|(zhì)作用，則 所以， 可見。故，有介質(zhì)時，密封面比壓也滿足要求。綜合上述，有無介質(zhì)兩種情況，氣缸的校驗(yàn)合格。 其他主要零件的設(shè)計與校核 滾動軸承的選取為了減小操作力矩，一般應(yīng)在閥桿軸向力超過40KN的情況下，在閥桿螺母上裝有單向推力球軸承。單向推力球軸承必須根據(jù)軸承的工作能力系數(shù)來選擇。 式中 n—閥桿轉(zhuǎn)速，當(dāng)手動時可取n=25r/min； h—軸承壽命，對于閥門可取125h； KR—軸承負(fù)荷性質(zhì)對軸承壽命的影響系數(shù)，對于閥門可按輕微沖擊力，即短時間超載125%，； KW—軸承工作溫度對軸承壽命的影響系數(shù)，對于本設(shè)計閥門工作溫度為常溫，可取1。 手輪直徑的確定閥門首輪直徑主要根據(jù)閥桿上的最大扭矩和可以施加在手輪上的圓周力來選定的。可按下列公式確定： 式中 Ds—手輪直徑 ΣM—閥桿上最大力矩，?m Q—手輪上的圓周力，去一人兩手圓周力為400N所以，Ds=2=484mm又根據(jù)《實(shí)用閥門設(shè)計手冊》P1199相關(guān)數(shù)據(jù)確定閥門手輪直徑為500mm。 閥桿螺母的校核閥桿及閥桿螺母通常采用單頭標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋，這里閥桿螺母也作為開合螺母，是用來實(shí)現(xiàn)手動和氣動切換的。工作時閥桿螺母受閥桿軸向力，其強(qiáng)度校核按下面幾個方面進(jìn)行：考慮到開合螺母要求強(qiáng)度高，減磨性要好，選擇材料為鋁黃銅。由于閥桿啟閉過程中，螺紋兩面都工作，所以T型螺紋形式采用單頭標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋。由于通常閥桿材料的強(qiáng)度大于螺母材料，所以只對閥桿螺母的螺紋進(jìn)行校核螺紋表面的擠壓應(yīng)力 式中 QFZ—閥桿總軸向力； n—計算螺紋圈數(shù)。 Fy—單牙螺紋受擠壓面積；由《實(shí)用閥門設(shè)計手冊》P668查得，F(xiàn)J=，W=；P671查得鋁黃銅的 所以 故螺紋表面的擠壓應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求。a. 螺紋表面的剪應(yīng)力 故螺紋表面的剪應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求。b. 螺紋表面的彎曲應(yīng)力 式中 XL—力臂，；故螺紋表面的彎曲應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求。綜上所述，螺紋的強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。 上活塞與T型槽接頭連接螺栓的校核這個部位螺栓主要承受手動開啟的最大軸向力，對此螺栓應(yīng)校核抗拉強(qiáng)度。 螺桿的材料選為35鋼，則[σL]為140MPa則, 。所以，長螺桿的強(qiáng)度校核滿足要求。第四章 結(jié)論與展望第四章 結(jié)論與展望結(jié)論本次設(shè)計得到的產(chǎn)品是氣動（手動）楔式彈性單閘板閘閥，設(shè)計的閥門驅(qū)動裝置是雙缸氣動（手動）的驅(qū)動方式，雙氣缸用于氣源壓力較小的情況下，關(guān)閉閥門時壓縮空氣只進(jìn)入主氣缸，此時副氣缸只起平衡和緩沖作用；開啟時兩氣缸同時起作用。再此設(shè)計時，零部件的尺寸不是完全由計算確定的，還要考慮其結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等要求。閥門關(guān)閉件設(shè)計為楔式閘板，此楔角可以保證在閥桿軸向力的作用下在密封面間獲得比壓。本設(shè)計有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：1） 流體阻力小，閘閥閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，所以介質(zhì)流經(jīng)閘閥時不改變其流動方向，所以流體阻力??；2） 啟閉力矩小、開閉較省力，因?yàn)殚l板閘板啟閉啟閉時閘板運(yùn)動方向與介質(zhì)流動方向垂直、與截止閥相比，閘閥的啟閉較省力；3） 介質(zhì)流動方向不受限制，不擾流、不降低壓力，介質(zhì)可從閘閥兩側(cè)任意方向流過，均能達(dá)到實(shí)用目的；4） 結(jié)構(gòu)長度較短，因?yàn)殚l閥的閘板是垂直置于閥體內(nèi)的；5） 密封性能好，全開時密封面受沖蝕較??；6） 體積比較簡單，鑄造工藝性好，適用范圍廣。也有這樣幾個缺點(diǎn)：1） 密封面易損傷，啟閉時閘板與閥座相接觸的兩密封面之間有相對摩擦，易損傷，影響密封件性能與使用壽命，維修比較困難；2） 啟閉時間長、高度大，由于閘閥啟閉是須全開或全關(guān)，閘板行程大，開啟要一定的空間，外形尺寸高，安裝空間較大；3） 維修困難，閘板一般都是非標(biāo)準(zhǔn)件，損壞了要專門制造，而且閘閥閘板一般都有兩個密封面，給加工、研磨和維修增加一倍，困難零件也較多，所以制造與維修較困難，成本高。展望由于密封面容易破損，所以在在金屬密封閘閥基礎(chǔ)上，近些年來開發(fā)了橡膠軟密封閘閥，其特點(diǎn)是：(1)閥體底部無凹處，流體通過截面呈直線狀，不易堆積和夾雜異物。(2)閘板密封面是壓在閥體上進(jìn)行止水的，關(guān)閥力矩小。(3)不因配管的彎曲和拉伸而影響密封性能。(4)整個閥板襯橡膠，耐腐蝕，不出銹水。(5)閥門可在全開通水的同時更換密封材料和O型圈。37致謝春天的石城早已艷陽朝天，在這個美好的季節(jié)里，我在電腦上敲出了最后一個字，心中涌現(xiàn)的不是想象已久的歡欣，卻是難以言喻的失落。是的，隨著論文的終結(jié)，意味著我四年大學(xué)本科時代即將結(jié)束，盡管百般不舍，這一天終究會在熙熙攘攘的喧囂中決絕的來臨。四年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊視野。很慶幸這些年來我遇到了許多恩師益友，無論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長。感恩之情難以用語言量度，謹(jǐn)以最樸實(shí)的話語致以最崇高的敬意。我在這次畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到了很多的知識,、指導(dǎo)和教誨。導(dǎo)師在專業(yè)方面給我提供了大量的幫助。值此論文完成之際，謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師致以衷心的感謝。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 陸培文.《閥門設(shè)計入門與精通[M]》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009：0.[2] 肖亞飛.《電動閥門的智能化及其發(fā)展現(xiàn)狀》經(jīng)營管理者，20120405[3] 高福國.《氣動球閥管路設(shè)計及在訂單中的應(yīng)用[J]》.通用機(jī)械，2009[4] .《閥門可靠性技術(shù)研究現(xiàn)狀和展望》，2008/09[5] 孫曉霞.《國外閥門科研特點(diǎn)》.通用機(jī)械，2005/10[6] 中國設(shè)備網(wǎng) 2012年08月31日09:56 [7] 何曉雄.《激光熱處理新技術(shù)的應(yīng)用與工藝研究董必達(dá)》, 1J2. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) , 2001, 24 ( 6 ) ，1119 1123[8] 《閥門歷史變革與定義》 海川社區(qū)，2010810 [9] Sheldon G L. 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