固定球阀扭矩计算

固定球阀扭矩和比压计算
阀前阀座密封的固定球阀的扭矩计算
总扭矩M：M=M m+M t+M u+M c （N·mm）
式中M m—球体与阀座密封圈间的摩擦扭矩（N·mm）；
M t—阀杆与填料间的摩擦扭矩（N·mm）；
M u—阀杆台肩与止推垫的摩擦扭矩（N·mm）；
M c—轴承的摩擦扭矩（N·mm）；
（1）M m的计算
M m=QR（1+cosφ）μt/2cosφ;
Q—固定球阀的密封力（N）,Q=(Q MJ-Q J)+2Q1-Q2；
Q MJ—流体静压力在阀座密封面上引起的作用力（N）,Q MJ=πp(d12-D12)/4;
d1—浮动支座外径(mm)；
D1—浮动支座内径，近似等于阀座密封圈内径(mm)；
P—流体压力（MPa）；
Q J—流体静压力在阀座密封面余隙中的作用力（N）,Q J=πP J (D22-D12)/4;
P J—余隙中的平均压力，当余隙中压力呈线性分布时，可近似地取P J=P/2 （N）;
D2—阀座密封圈外径(mm)；
Q1—预紧密封力（N）,Q1=πq min (D22-D12)/4；
q min—预紧所必需的最小比压，q min=0.1P (MPa),并应保证q min≥2MPa，弹性元件应根据Q1值的大小进行设计；
Q2—阀座滑动的摩擦力（N）；
Q2=πd1（0.33+0.92μ0d0P）
d0—阀座O型圈的横截面直径（mm）；
μ0—橡胶对金属的摩擦系数，μ0=0.3～0.4；有润滑时，μ0=0.15；
R—球体半径(mm)；
φ—密封面对中心斜角（°）；
μt—球体与密封圈之间的摩擦系数，F-4：μt=0.05；填充F-4：μt=0.05～0.08；尼龙：μt=0.15；填充尼龙：μt=0.32～0.37；
（2）M t的计算
M t=M t1+ M t2
M t1—V型填料及圆形片状填料的摩擦转矩
M t1=0.6πμt Zhd T2P(N.mm)
Z—填料个数；
h—单个填料高度；
d T—阀杆直径（mm）；
M t2—O型圈的摩擦转矩
M t2=0.5πd T2（0.33+0.92μ0d0 P）(N.mm)；
d 0—阀杆O型圈的横截面直径（mm）；
(3) M u的计算
M u=｛πμt（D T+ d T）3P｝/64(N.mm)
D T—止推垫外径（mm）；
(4) M C的计算
M C=｛πμC d T d12P｝/8(N.mm)
μc—轴承与阀杆之间的摩擦系数，复合轴承：μt=0.05～0.1；
阀前阀座密封的固定球阀的设计比压计算
q—设计比压，必须保证q b＜q＜［q］
q=4Q/π(D22-D12)(MPa)
q b—必须比压；
［q］—许用比压，F-4：［q］=15MPa；尼龙：［q］=30MPa；
浮球阀扭矩和比压计算
浮动球阀的扭矩计算
总扭矩M（N·mm）为：
M=M m+M t+M u
式中M m—球体与阀座密封圈间的摩擦扭矩（N·mm）；
M t—阀杆与填料间的摩擦扭矩（N·mm）；
M u—阀杆台肩与止推垫的摩擦扭矩（N·mm）；
（1）M m的计算
M m=QR（1+cosφ）μt/2cosφ;
Q—浮动球阀的密封力（N）；
Q= Q MJ+Q1
Q MJ—流体静压力在阀座密封面上引起的作用力（N）;
Q MJ=π(D1+D2)2P /16
D1—阀座内径，近似等于阀座密封面内径(mm)；
D2—阀座外径，近似等于阀座密封面外径(mm)；
P—流体压力（MPa）；
Q1—预紧密封力（N）；
Q1=2δ1EF MJ/ (D1+D2) (tgφ-2μt) （N）；
φ—密封面对中心斜角（°）；
δ1—阀座预压紧的压缩量（mm）；
E—阀座材料的弹性模量(MPa)，F-4：E=470～800 MPa；尼龙：E =1500 MPa；
F MJ—阀座的横截面积（mm）；
μt—球体与密封圈之间的摩擦系数，F-4：μt=0.05；填充F-4：μt=0.05～0.08尼龙：μt=0.15；填充尼龙：μt=0.32～0.37；
R—球体半径(mm)；
φ—密封面对中心斜角（°）；
（2）M t的计算
M t=M t1+ M t2
M t1—V型填料及圆形片状填料的摩擦转矩
M t1=0.6πμt Zhd T2P/2 (N.mm)
Z—填料个数；
h—单个填料高度；
d F—阀杆直径（mm）；
M t2—O型圈的摩擦转矩
M t2=0.6πd T2（0.33+0.92μ0d 01 P）/2 (N.mm)；
d 01—阀杆O型圈的横截面直径（mm）；
(5) M u的计算
M u=πμt（D T+ d F）3P/64 (N.mm)
D T—止推垫外径（mm）；
浮动球阀的设计比压计算
q—设计比压，必须保证q b＜q＜［q］
q=4Q/π(D22-D12)(MPa)
q b—必须比压；
［q］—许用比压，F-4：［q］=15MPa；尼龙：［q］=30MPa；。