（全套CAD）无摩擦球阀设计（图纸论文整套）

因此，由式可得.•当.，.时.，或.。

凸轮的轮廓该平面的凸轮机构是以双斜面与圆柱面接触原理工作，当凸轮机构的边例如右侧是直线型斜面，则在另侧就不定是个平行于右侧的斜面指左侧工作面，因此要计算出在不同值时，点也是和点也是点的坐标位置，以右侧为直线，求左侧轮廓位置。

当，如图所示状况，即，当圆柱半径，点点在图示状况下本项目中当值时图球阀启闭运动轨迹计算简图在本项设计中，平面凸轮最高升高≌，由式和得由值可见，平面凸轮下窄上宽，角度变化范围约在，斜度在左侧变小当凸轮右侧面是斜平面时，左侧应为曲面，由于曲面曲率变化小，在结构设计中可用个近似斜平面，角度略小于右侧面角来实现。

.球阀下支承外形滚动柱面与倒角半径根据球阀启闭采用滚动启闭原理，下支承结构外形要适应这要求，实现无滑动滚动。

图所示下支承结构外形简图，图中表示支承外圆即与摩擦，磨擦，球阀，设计，毕业设计，全套，图纸该设计是为了改善传统球阀的缺点而做的，传统球阀的缺点是摩擦大使用寿命短密封性能不好。

此设计可以根据流体冲蚀磨损腐蚀程度和工作压力来调整密封比压。

轨道式无摩擦球阀是种新型的球阀，它利用阀杆头部的斜面凸轮与导轨套螺旋槽的配合来实现球阀的无摩擦开启关闭和金属密封的新型阀门所以设计中的关键问题是要避免产生摩擦，密封要紧，最终达到高效率高质量耐用性等要求。

本论文研究对轨道式无摩擦球阀的运动和动力分析方法，完成了球阀启闭运动轨迹球体运动空间以及主要零部件的受力分析设计。

该球阀具有启闭无磨损，关闭时压力可调节和启闭省力的优点克服了普通球阀因密封比压大而使密封面容易磨损的缺点，延长了球阀的使用寿命。

关键词无摩擦球阀轨道式凸轮章引言.课题来源.选题目的和意义.球阀的发展趋势.本文研究的主要内容第章主要结构参数轨道式无摩擦球阀技术要求技术参数技术要求型号及其含义.主要结构尺寸球体直径密封面宽度及压紧比压密封比压球阀结构长度及连接法兰尺寸第章运动轨迹设计.球阀启闭运动轨迹滚动启闭球阀摆动凸轮的轮廓.球阀下支承外形滚动柱面与倒角半径倒角中心点位置滚动空间第章结构设计和计算.阀杆机构受力状况球阀受力状况阀杆支承反力与支承结构型式选择摩擦阻力扭矩阀杆承受的轴向力.操作扭矩和手轮选择操纵扭矩径选择.零件设计与计算具有螺旋导轨槽衬套的主要结构尺寸球阀销轴接触强度球阀下支承的接触强度第章工作能力校核.工作寿命.实际工作压力的潜力估计阀体壁厚承压能力阀体与阀盖连接螺栓阀盖连接法兰承载能力阀杆头部承载能力.寿命和实际工作潜力估计寿命估计承压能力估计结论致谢参考文献第章引言.课题来源阀门是种量大面广的通用机械产品，国民经济各部门所需要的阀门数量很大，应用范围也非常广泛。

输送流体介质离不开管路，而控制介质流动则离不开阀门。

凡是需要对流动介质进行控制的地方，都必须安装阀门，阀门可比喻为“管路的咽喉”。

球阀是本世纪年代问世的种阀门，在半个世纪的时间里，球阀已发展成为种主要的阀类。

球阀经过半个世纪的发展已经有了很大的改进和发展，广泛应用于能源石油化工冶金等领域，起着截流控制等作用。

传统的球阀具有以下特点流体阻力小。

密封性能较好。

球阀通道平整光滑，不易沉积介质。

结构简单。

传统球阀明显的缺点阀的开启和关闭摩擦很大。

摩擦大引起密封材料的磨损，使球阀的密封性能下降。

阀的使用寿命不长。

大型的球阀开启和关闭比较费力因此设计种无摩擦的球阀即可以改变传统球阀摩擦大的缺点，使球阀更耐用和可靠。

该毕业设计旨在减小传统球阀的摩擦，适当补偿磨损，提高球阀的使用寿命和密封性能。

在石油化工领域大型煤液化工程关键设备冶金部门“南水北调”工程西气东输工程环保工程等球阀市场需求很大。

通过对阀门市场的调查分析，在“十•五”中，阀门需求量的总体趋势为上升趋势，阀门这个量大面广的产品，其需求量在稳定中增长。

其中球阀的市场需求占阀门试产需求的.，是各类阀门中需求最多的。

由此可见，球阀在我国有着巨大的市场潜力。

.选题目的和意义通过本设计掌握机械新型设计的方法，以及更深入掌握机械原理，机构综合的知识。

过本设计掌握机械结构设计的方法，更深入掌握机械设计，材料选择等知识。

会查阅和收集资料，学会使用手册及图表资料。

培养创新设计的思维，为今后工作打下坚实的基础。

通过调查研究国内外在这方面的发展情况，明确我国制造业现状，学习国内外的先进制造技术。

.球阀的发展趋势球阀，是种以球体作为关闭件的阀门，它起源于本世纪年代。

早在世纪年代美国就开始设计球阀，但是由于当时缺乏合适的材料，限制了球阀的发展，使它未成为种正式工业产品。

直到本世纪年代，聚四氟乙烯等弹性密封材料的出现才使球阀的产生与发展出现了转机同时，也由于机床工业的发展，使球体加工技术提高，能够实现球体所要求的尺寸精度和表面粗糙度。

目前，球体最大公称直径已达到，这是美国公司为田纳西州的个泵站所提供的台球阀，用作透平机出口的切断阀，设计压力为.。

球阀的最高工作压力已达到，其相应温度高达。

球阀不仅在般工业管道得到了广泛应用，而且在核工业宇航工业的液氧和液氢输送管线上普遍采用。

全塑料球阀近年来发展较快。

其特点是耐腐蚀总量轻成本底。

在水道化学管道上应用越来越广。

德国家阀门公司已制造出通径为的塑料球阀美国家阀门公司制成种含氟塑料球阀，它具有高强度优良的耐温与耐腐蚀性能，适应温度为。

大口径输油或天然气管线是球阀应用的个重要方面。

公称通径范围，工作压力通常为.。

为了确保安全，些制造厂商按管线球阀的使用特点和他所受外界自然条件的影响，进行抗地震的弯曲实验防止火灾蔓延的实验耐气候条件的综合实验紧急切断实验等。

为了适应高温工况的需求，近年来还发展了高温球阀，它的阀座材料不再是聚四氟乙烯，而是金属石墨或碳素纤维等。

些特殊用途的特殊结构球阀在不断涌现。

，降低了切换阀的流阻并减小了如在我国国防科研的实验系统上采用了自行研制的三通半球阀扭矩。

我们可以预料今后几年球阀将在以下几个方面得到更大的发展密封面材料聚四氟乙烯作为球阀密封面材料已有年历史，但它必定还会在生产工艺物理性能主要是克服冷流性提高耐压性耐温性能方面进步改善，以提高球阀的性能和适用范围。

耐高温耐磨耐腐蚀的低摩擦的金属或非金属材料将会不断研制出来。

新型球阀结构将会不断涌现其目的主要在于提高寿命密封可靠性和改善加工工艺性。

比如本设计的轨道式。

全塑料球阀将会有很大发展在新型塑料的应用结构与注塑工艺性等方面的发展将会使塑料球阀的通径适用工作温度与压力范围进步扩大。

长输管线球阀会在遥控自控工作可靠性寿命等诸方面得到提高，它们的需求量也会增加。

.本文研究的主要内容无摩擦球阀在国外研究较早，现在技术基本成熟国内虽也有单位进行过研究并投入了生产，但明显落后于国外，国内需求还依赖于进口，技术还不够成熟，有待于进步完善其技术，更广泛的投入生产。

无摩擦球阀有很广的国内外市场，特别是我国西气东输工程中应用甚广。

本文详细阐述了“无摩擦球阀的原理研究及结构设计”，讨论了实现轨道即轨道式球阀运动功能的设计实现，以及软件的应用过程，主要包括以下几个方面的内容详细分析了运动原理。

该设计是通过阀杆头部的斜面凸轮和和螺旋导轨槽的配合来实现球阀的启闭运动。

详细讨论了运动轨迹的设计。

通过数学方法和数据计算详细说明了球阀启闭的运动轨迹，如图所示。

在认识了运动原理和运动轨迹设计后，利用软件绘制工程图第章主要结构参数轨道式无摩擦球阀技术要求技术参数公称通径公称压力.适用温度适用介质石油及制品天然气氧气其他气体技术要求阀门的开启关闭动作操作机构带动阀杆上升，使球体沿通道轴线位移脱离阀座阀杆继续上升并同时旋转，带动球体绕阀杆轴线旋转角度，阀门开启运行过程中球体只是沿通道轴线位移和绕阀杆轴线旋转关闭与开启动作相反。

阀门作用切断介质调节流量。

阀门操纵手动仿阀门操纵原理型号及其含义.主要结构尺寸球体直径球体半径式中球体通道孔径根据，钢制球阀阀体的最小流道直径，当.时不缩径直径，因此选择确定.。

根据，当，球径，即。

图球体通道孔径密封面宽度及压紧比压密封宽度根据图所示，球面接触外点半径即.密封面在垂直于流体流动方向上投影宽度.压紧比压，式中压力，常数，常温液体，常温汽油煤油空气蒸气及高于液体，.氢氮及其它密封要求高的.，与密封面有关系数，详见表。

表系数表面材料钢硬质合金硬聚氯乙烯，铝及铝合金，尼龙，聚四氧乙烯黄铜青铜铸铁中硬橡胶软橡胶.此值与通用机械研究所推荐值相近，查有关表格或.，表面粗糙度，.刚性密封面。

密封比压式中，.阀座或因此球阀结构长度及连接法兰尺寸球阀的结构长度根据，选取.连接法兰尺寸根据.，.选择凸面整体钢制法兰，外径，密封面直径，厚度，螺纹，个，孔。

第章运动轨迹设计.球阀启闭运动轨迹滚动启闭图所示运动轨迹简图，表明球阀绕自身形心顺时针方向转动角，并且沿水平方向以点作瞬心，沿滚动支承面作移动，实现球阀向阀口关闭，反之，则开启，因此式中球阀外径球阀半径，球阀自转角度，度球阀形心点水平位移，在本项设计中，.由式知由于.，因此实际转角为球阀摆动具有倾角的平面凸轮斜面沿轴向下移动距离，而两圆柱中心和以为瞬心，沿轴向平移和沿顺时针方向转动角，该两中心沿轴向位移量为目前，球体最大公称直径已达到，这是美国公司为田纳西州的个泵站所提供的台球阀，用作透平机出口的切断阀，设计压力为.。

球阀的最高工作压力已达到，其相应温度高达。

球阀不仅在般工业管道得到了广泛应用，而且在核工业宇航工业的液氧和液氢输送管线上普遍采用。

全塑料球阀近年来发展较快。

其特点是耐腐蚀总量轻成本底。

在水道化学管道上应用越来越广。

德国家阀门公司已制造出通径为的塑料球阀美国家阀门公司制成种含氟塑料球阀，它具有高强度优良的耐温与耐腐蚀性能，适应温度为。

大口径输油或天然气管线是球阀应用的个重要方面。

公称通径范围，工作压力通常为.。

为了确保安全，些制造厂商按管线球阀的使用特点和他所受外界自然条件的影响，进行抗地震的弯曲实验防止火灾蔓延的实验耐气候条件的综合实验紧急切断实验等。

为了适应高温工况的需求，近年来还发展了高温球阀，它的阀座材料不再是聚四氟乙烯，而是金属石墨或碳素纤维等。

些特殊用途的特殊结构球阀在不断涌现。

，降低了切换阀的流阻并减小了如