（图纸） A0-阀体.dwg

（图纸） A0-装配图.dwg

（图纸） A1-下阀盖用.dwg

（图纸） A2-阀杆.dwg

（图纸） A2-球体.dwg

（图纸） A2-上阀盖.dwg

（图纸） A3-导轨套.dwg

（图纸） A3-轴承压盖.dwg

（图纸） A3-轴套.dwg

（其他） 无摩擦球阀设计说明书.doc

1、外圆周固定的圆环板图的计算公式知图连接法兰受力图在圆环板外周即处，径向应力，环向应力，轴向应力，式中为板的厚度即法兰厚度，因而由式及上式可得当即密封垫外半径，螺栓分布半径，.时，根据资料材料，由式得油缸头部法兰厚度公式估算法兰厚度，由式得，代入式中得式中法兰外圆半径见图螺栓中心至阀盖头部外圆根部距离见图图连接法兰螺栓的距离当，时，由式得由以上计算结果估计，阀盖厚度偏小，。

2、计使用寿命为次左右。承压能力估计型球阀式按额定压力要求设计，在已设计结构基础上，短期提高使用压力将受到阀体与阀盖连接螺栓强度不够限制，只能达到.承压工作能力。如果在现有结构基础上提高型球阀使用压力，在不动阀的主要结构情况下，必须在阀体与阀盖连接处，增加个螺栓，使连接螺栓曾至个螺栓，并且结构上允许增加上述螺栓数。在此状况下考虑到设计中材料叙用应力的安全系数选取影响因素较多。

3、杆行程可以确定垂直距离，但是开口大小就得由滚子强度计算而得。解决了以上的重难点后，主要工作在于标准件的选取。选取了标准件并进行强度校核。完成以上工作后，本设计已经基本完成任务。但是由于时间和个人能力有限，在该设计中还存在些不足和可以改进的地方，例如在阀体底部和衬套配合的地方还可以改为其它方式的接触形式，以有利于磨损后的更换拆装。致谢该论文是在张晓勇老师的悉心指导下完成的。

4、能作为球阀产品设计依据或方法。在本产品设计中仍应该按有关国家标准和通用普通认可阀门设计方法或步骤进行。结论本文对轨道式无摩擦球阀运动原理进行了分析和研究，并对轨道式无摩擦球阀的结构进行了设计。针对普通球阀的密封性差，易磨损，开启力矩大的特点，本设计在分析轨道式无摩擦球阀的运动过程中，采用凸轮机构实现其运动并且利用凸轮机构保证了密封的可靠性。考虑到摩擦面的磨损，采用凸轮预。

5、安全系数，。当选用，螺栓，.，取.，由式得当螺栓数螺栓，可增大承载到.压力。螺栓在法兰上布置间距应为式中螺栓分布直径，螺栓数螺栓布置允许最小间距，螺栓允许最小间距，由式得螺栓间距与螺栓直径之比为式中螺栓公称直径，通常为了保证密封性和安装工艺性，要求.时，.，时，.。当螺栓由式得，符合要求。因此可以认为，再原阀体与阀盖连接处增加同尺寸螺栓至个，可以增加承载能力，在结构布置。

6、，由定储备，因此极限，短期使用压力可达左右。推荐使用压力可达。在实际使用压力后，在阀杆头部承受较大力的作用，当时，产生最大应力约为材料屈服极限的，阀杆头部将发生较大弹性变形，外力除去后，可恢复原状，不会发生损坏现象。型球阀在是上述条件下提高使用压力，突出阀盖法兰处是结构设计上薄弱环节，应在今后改进设计中进步解决。本部分介绍估计球阀工作能力方法，主要考虑短期峰值工作能力，。

7、有可能承受压力不足。阀杆头部承载能力在规定流动方向上阀杆头部受力状况根据式，及式得，当时式中在本课题中许用强度条件下，承载能力由式可得当材料为在常温下,.，由式得如果仿活塞杆强度计算条件，许用应力当选用，在常温下，在相同条件下，由式得，如果再提高使用压力，按式计算，当时在材料屈服极限范围内，约为左右即左右。刚度条件下承载能力根据式及和得挠度转角如果适当允许增大.，由式得。

8、如果考虑到弧度即.，由式得由以上计算可以看出，只要允许增大许用挠度和转角，阀杆头部受力后仍在材料屈服极限范围内产生较大的弹性变形，不会出现折断或永久变形等破坏现象，承压能力可达左右。.寿命和实际工作潜力估计寿命估计型轨道式球阀的启闭装置在工作中受冲击负荷几率很小，主要式个别件材料接触应力较大，易产生疲劳破坏。在启闭阀门过程中阀杆头部斜面与球阀两柱销接触应力较大，阀杆头部。

9、式中抗拉许用强度，找阀门设计资料，选用材料，螺栓，偏于保守，而螺栓，.，当时，由式得如果要提高紧固螺栓处承载能力，必须增加紧固螺栓数。按油缸设计推荐方法计算螺栓承载能力为了增加紧固螺栓数量，提高承压能力，改进许用应力选择方法，而采用油缸设计中螺栓强度计算方法，在螺栓处得合成应力为为其中拉应力，螺纹处剪应力负载由式确定，因此可得式中扭紧螺纹的系数许用应力，材料的屈服极限，。

10、上是可能得，并且工艺上是可行的。阀盖连接法兰承载能力负荷公式的修正由于讨论问题是由额定压力的阀门具有多大升高承载压力能力，当阀盖按要求安装于阀体上后，如果实际工作压力高于时，依靠液体实际压力，压迫阀盖与阀体间密封垫片作微小变形，使密封区压力上升，因而此时阀盖法兰处受压的负荷不应再按式表述，应近似为式中的实际工作压力，内孔直径密封垫宽度，圆环伴公式近似估算按第四强度理论根。

11、留的方式保证在磨损情况下密封的可靠。在此基础上设计出轨道式无摩擦球阀。在该设计的整个过程中，重难点在于凸轮与柱销接触及运动过程中所产生的几何关系，通过计算分析可以证明凸轮的两个倾斜面并不是平行面，而是两个倾角不同的斜面。本设计的个创新点也在此处得以体现，原来结构用的度倾角，在本设计中通过计算证明采用度更好，这样能够增大磨损补偿量。本设计的另个重点在导轨套的导轨设计，由阀。

12、面在移动中与柱销不能回转线或面接触，易在柱销上产生接触疲劳损坏。柱销损坏将直接影响球阀启闭，它是影响使用寿命核心零件。根据式和式计算，柱销在接触应力条件下工作可达次，但必须注意到在计算中所采用许用接触应力大多适合零件工作表面粗糙度范围，如果零件表面粗糙度在.以下，许用应力将降低左右，同时考虑到在作金属材料接触疲劳试验测定接触疲劳极限的条件与使用条件区别很大，因此估计本设。

参考资料：

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