浮动球阀计算书
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硬浮动球阀力矩计算
序号 计算内容 1 总摩擦力矩M 2 密封面间摩擦力矩MM 浮动球阀的总密封力Q 流体静压力QMJ 活塞外径DW 密封面许用比压【q】 密封面必须比压【qb】 密封面设计比压q 计算宽度b 阀座密封面内径DMN 阀座密封面外径DMw 计算公式 M=MM+MT+Mu MM=Q*R*(1+COSφ)*fm/2/COSφ Q＝QMJ+Q1 2 QMJ=π*D W*P/4 设计给定 查表 【qb】=(3.5+1*p)/sqrt(0.1*b) q=4Q/π (DMW2-DMN2) sqrt(R2-DMN2/4)-sqrt(R2-DMW2/4) 设计给定 设计给定 单位 N.m N.m N N mm 3/4-150 8 4.9 2232.4 1231.5 1-150 10 6.7 2659.4 1608.5 1-600 40 23.1 9093.4 8042.5 1-300蝶簧 1-300板簧 2-300蝶簧 61 61 286 45.6 45.1 257.1 7219.2 7143.2 21415.5 6283.2 6283.2 20357.5 40.0 40.0 72.0 13.2 13.2 13.2 14.00 14.00 18.95 41.85 41.41 59.40 1.7 1.7 2.0 27 27 54 30.8 30.8 58.095 5 5 5 0.25 0.25 0.25 345.01 345.01 721.04 936.00 860.00 1058.00 2 2 2 21.5 21.5 40 0.737 0.737 0.776 7.7 7.7 18.2 965.1 965.1 1658.8 16 16 22 4 4 4 4 4 5 0.2 0.2 0.2 8.1 8.1 10.8 28 28 32 23 23 24 0.25 0.25 0.25 2.5-150 240 224.9 14708.6 11617.6 86.0 11.0 12.52 30.75 1.929 67 71.4 2 0.25 956.55 3091.00 2 52.5 0.720 10.9 904.8 24 5 5 0.2 4.3 32 24 0.25 3-300板簧 3-300蝶簧 886 874 792.8 779.9 43474.4 42768.4 40856.4 40856.4 102.0 102.0 10.0 10.0 17.24 17.24 60.81 59.82 2.431 2.431 80 80 85.5 85.5 5 5 0.25 0.25 1429.82 1429.82 2618.00 1912.00 2 2 62.5 62.5 0.723 0.723 61.1 61.1 3392.9 3392.9 36 36 5 5 5 5 0.2 0.2 32.6 32.6 45 45 36 36 0.25 0.25 4-150 735 703.1 29833.0 24938.0 126.0 10.0 10.28 28.14 2.863 105 111.243 2 0.25 2120.58 4895.00 2 80 0.742 23.2 1447.6 32 5 6 0.2 9.2 40 32 0.25
Mpa Mpa9α ba2 设计给定 设计给定
中法兰螺栓计算
中法兰螺栓计算与校核
中法兰螺栓所承受的总载荷Wp
1-300 Wp=F+Fp+Q 2 F=0.7854DG P 当b0≤6.4mm时，DG为接触面的平均直径 当b0＞6.4mm时，DG为接触面的外径-2b 当b0≤6.4mm时，b=b0 当b0＞6.4mm时，b=2.53*sqrt（b0） 设计给定 Fp=2π bDGmP 见上力矩计算 设计给定 缠绕垫片m=2.5 设计给定 设计给定
公称压力P 设计给定 球体与密封面的摩擦系数fM 设计选定（RTFE为0.1，金属为0.25） 计算预紧密封力Q1 实际预紧密封力Q1 密封面的预紧压力P1 球体半径R 夹 角υ 3 阀杆与填料的摩擦力矩MT 阀杆与填料的摩擦力QT 阀杆直径d 填料数量Z 单圈填料高度h 填料与阀杆的摩擦系数fm 4 阀杆与垫片的摩擦力矩Mu 阀杆大端直径DT 阀杆小端直径dF 垫片与阀杆的摩擦系数fm Q1=π (DMW2-DMN2)*P1/4 设计给定 按设计手册选定 设计给定 φ=Arcsin[(DMW+DWN)/4R] MT=QT*d/2 QT=1.2*π *d*Z*h*P*fm 设计给定 设计给定 设计给定 设计选定 Mu=π*(DT+dF)^3*P*fm/64 设计选定 设计选定 设计选定（PTFE为0.05）
抗扭断面模数W 矩形断面a 矩形断面b
Mpa Mpa
N.m
125.3103 125.3103 163.8328 190.8653 166.4056 166.4056 197.2835 180.3156 180.3156 335.3445 234.48 220.4542 220.4542 255.3385 50 50 286 240 904 904 735 90 90 90 90 90 90 90 230 230 230 230 230 230 230 399.0096 399.0096 1746.662 1257.431 5432.508 5432.508 3727.503 277.2917 277.2917 853.3333 1023.542 4100.625 4100.625 2880 11 11 16 17 27 27 24 11 11 19 16 27 27 24 16 16 24 24 36 36 32 0.229 0.229 0.224 0.2274 0.23 0.23 0.2247 0.246 0.246 0.24 0.24 0.24 0.24 0.2365 68.11416 67.39709 160.3525 100.4096 141.6042 139.3046 143.361 669.5136 669.5136 1603.584 2239.488 5598.72 5598.72 4904.064 12 12 16 18 24 24 24 21 21 29 32 45 45 40
27.5 32 10 0.1 1050.92 5 21 0.787 8.9 1266.7 14 3 4 0.2 7.7 20 14 0.05
阀杆校核
阀杆计算
矩形阀杆头部扭应力τ N 正方形阀杆头部扭应力τ N 1-300 1-300 2-300 2.5-150 3-300 3-300 4-150
τ N=M/W τ N=M/W 总摩擦力矩M M=MM+MT+Mu 材料的许用扭应力【τ N】 304：【τ N】=90 材料的许用扭应力【τ N】 17-4PH：【τ N】=90 抗扭断面模数W 矩形断面：W=0.9α ba2 抗扭断面模数W 正方形断面：W=b3/4.8 正方形断面b 设计给定 矩形断面a 设计给定 矩形断面b 设计给定 正方形断面 系数α α 与b/a的关系（阀杆上部）查表 α 与b/a的关系（阀杆下部）查表 τ N=Mm/W 阀杆下部扭应力τ N
29897.6 29821.6 80226.2 47701.7 ######## ######## 97842.3 11879.18 11879.18 36191.23 21871.82 75873.57 75873.57 48657.1 55 55 96 118 139 139 176 2.5 2.5 3 3 3 3 3.5
单个螺栓总截面面积S1 设计给定 中法兰螺栓数量 设计给定 螺栓材料的许用拉应力【σ 】 35CrMoA:230/ 中法兰螺栓的设计拉应力σ 35CrMoA
B8:100
5 5 5 2 5 5 2 10799.22 10799.22 22619.47 11121.24 32751.1 32751.1 19352.21 7219.2 7143.2 21415.5 14708.6 43474.4 42768.4 29833.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 337.2 337.2 628 628 1256 1256 942 M16 M12 M12 M16 M16 M16 M16 84.3 84.3 157 157 157 157 157 4 4 4 4 8 8 6 230 230 230 230 230 230 230 88.66425 88.43886 127.7488 75.95807 121.098 120.5359 103.8665
1-300
2-300
2.5-150
3-300
3-300
4-150
总的流体静压力F 载荷作用处垫片的直径DG 垫片的有效宽度b 阀门的设计压力P 接触面的总压紧载荷Fp 球体与阀座间的总密封力Q 垫片系数m 中法兰螺栓总截面面积S 中法兰螺栓直径d
N N mm mm mm mm Mpa N N mm2 mm mm2 个 Mpa Mpa
mm mm MPa N N MPa mm N.m N mm 只 mm N.m mm mm
23 28 2 0.1 1000.88 5 18.5 0.760 1.8 253.3 14 3 4 0.2 1.5 20 14 0.05
27.5 32 2 0.1 1050.92 5 21 0.787 1.8 253.3 14 3 4 0.2 1.5 20 14 0.05
序号 计算内容 1 总摩擦力矩M 2 密封面间摩擦力矩MM 浮动球阀的总密封力Q 流体静压力QMJ 活塞外径DW 密封面许用比压【q】 密封面必须比压【qb】 密封面设计比压q 计算宽度b 阀座密封面内径DMN 阀座密封面外径DMw 计算公式 M=MM+MT+Mu MM=Q*R*(1+COSφ)*fm/2/COSφ Q＝QMJ+Q1 2 QMJ=π*D W*P/4 设计给定 查表 【qb】=(3.5+1*p)/sqrt(0.1*b) q=4Q/π (DMW2-DMN2) sqrt(R2-DMN2/4)-sqrt(R2-DMW2/4) 设计给定 设计给定 单位 N.m N.m N N mm 3/4-150 8 4.9 2232.4 1231.5 1-150 10 6.7 2659.4 1608.5 1-600 40 23.1 9093.4 8042.5 1-300蝶簧 1-300板簧 2-300蝶簧 61 61 286 45.6 45.1 257.1 7219.2 7143.2 21415.5 6283.2 6283.2 20357.5 40.0 40.0 72.0 13.2 13.2 13.2 14.00 14.00 18.95 41.85 41.41 59.40 1.7 1.7 2.0 27 27 54 30.8 30.8 58.095 5 5 5 0.25 0.25 0.25 345.01 345.01 721.04 936.00 860.00 1058.00 2 2 2 21.5 21.5 40 0.737 0.737 0.776 7.7 7.7 18.2 965.1 965.1 1658.8 16 16 22 4 4 4 4 4 5 0.2 0.2 0.2 8.1 8.1 10.8 28 28 32 23 23 24 0.25 0.25 0.25 2.5-150 240 224.9 14708.6 11617.6 86.0 11.0 12.52 30.75 1.929 67 71.4 2 0.25 956.55 3091.00 2 52.5 0.720 10.9 904.8 24 5 5 0.2 4.3 32 24 0.25 3-300板簧 3-300蝶簧 886 874 792.8 779.9 43474.4 42768.4 40856.4 40856.4 102.0 102.0 10.0 10.0 17.24 17.24 60.81 59.82 2.431 2.431 80 80 85.5 85.5 5 5 0.25 0.25 1429.82 1429.82 2618.00 1912.00 2 2 62.5 62.5 0.723 0.723 61.1 61.1 3392.9 3392.9 36 36 5 5 5 5 0.2 0.2 32.6 32.6 45 45 36 36 0.25 0.25 4-150 735 703.1 29833.0 24938.0 126.0 10.0 10.28 28.14 2.863 105 111.243 2 0.25 2120.58 4895.00 2 80 0.742 23.2 1447.6 32 5 6 0.2 9.2 40 32 0.25
Mpa Mpa9α ba2 设计给定 设计给定
中法兰螺栓计算
中法兰螺栓计算与校核
中法兰螺栓所承受的总载荷Wp
1-300 Wp=F+Fp+Q 2 F=0.7854DG P 当b0≤6.4mm时，DG为接触面的平均直径 当b0＞6.4mm时，DG为接触面的外径-2b 当b0≤6.4mm时，b=b0 当b0＞6.4mm时，b=2.53*sqrt（b0） 设计给定 Fp=2π bDGmP 见上力矩计算 设计给定 缠绕垫片m=2.5 设计给定 设计给定
公称压力P 设计给定 球体与密封面的摩擦系数fM 设计选定（RTFE为0.1，金属为0.25） 计算预紧密封力Q1 实际预紧密封力Q1 密封面的预紧压力P1 球体半径R 夹 角υ 3 阀杆与填料的摩擦力矩MT 阀杆与填料的摩擦力QT 阀杆直径d 填料数量Z 单圈填料高度h 填料与阀杆的摩擦系数fm 4 阀杆与垫片的摩擦力矩Mu 阀杆大端直径DT 阀杆小端直径dF 垫片与阀杆的摩擦系数fm Q1=π (DMW2-DMN2)*P1/4 设计给定 按设计手册选定 设计给定 φ=Arcsin[(DMW+DWN)/4R] MT=QT*d/2 QT=1.2*π *d*Z*h*P*fm 设计给定 设计给定 设计给定 设计选定 Mu=π*(DT+dF)^3*P*fm/64 设计选定 设计选定 设计选定（PTFE为0.05）
抗扭断面模数W 矩形断面a 矩形断面b
Mpa Mpa
N.m
125.3103 125.3103 163.8328 190.8653 166.4056 166.4056 197.2835 180.3156 180.3156 335.3445 234.48 220.4542 220.4542 255.3385 50 50 286 240 904 904 735 90 90 90 90 90 90 90 230 230 230 230 230 230 230 399.0096 399.0096 1746.662 1257.431 5432.508 5432.508 3727.503 277.2917 277.2917 853.3333 1023.542 4100.625 4100.625 2880 11 11 16 17 27 27 24 11 11 19 16 27 27 24 16 16 24 24 36 36 32 0.229 0.229 0.224 0.2274 0.23 0.23 0.2247 0.246 0.246 0.24 0.24 0.24 0.24 0.2365 68.11416 67.39709 160.3525 100.4096 141.6042 139.3046 143.361 669.5136 669.5136 1603.584 2239.488 5598.72 5598.72 4904.064 12 12 16 18 24 24 24 21 21 29 32 45 45 40
27.5 32 10 0.1 1050.92 5 21 0.787 8.9 1266.7 14 3 4 0.2 7.7 20 14 0.05
阀杆校核
阀杆计算
矩形阀杆头部扭应力τ N 正方形阀杆头部扭应力τ N 1-300 1-300 2-300 2.5-150 3-300 3-300 4-150
τ N=M/W τ N=M/W 总摩擦力矩M M=MM+MT+Mu 材料的许用扭应力【τ N】 304：【τ N】=90 材料的许用扭应力【τ N】 17-4PH：【τ N】=90 抗扭断面模数W 矩形断面：W=0.9α ba2 抗扭断面模数W 正方形断面：W=b3/4.8 正方形断面b 设计给定 矩形断面a 设计给定 矩形断面b 设计给定 正方形断面 系数α α 与b/a的关系（阀杆上部）查表 α 与b/a的关系（阀杆下部）查表 τ N=Mm/W 阀杆下部扭应力τ N
29897.6 29821.6 80226.2 47701.7 ######## ######## 97842.3 11879.18 11879.18 36191.23 21871.82 75873.57 75873.57 48657.1 55 55 96 118 139 139 176 2.5 2.5 3 3 3 3 3.5
单个螺栓总截面面积S1 设计给定 中法兰螺栓数量 设计给定 螺栓材料的许用拉应力【σ 】 35CrMoA:230/ 中法兰螺栓的设计拉应力σ 35CrMoA
B8:100
5 5 5 2 5 5 2 10799.22 10799.22 22619.47 11121.24 32751.1 32751.1 19352.21 7219.2 7143.2 21415.5 14708.6 43474.4 42768.4 29833.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 337.2 337.2 628 628 1256 1256 942 M16 M12 M12 M16 M16 M16 M16 84.3 84.3 157 157 157 157 157 4 4 4 4 8 8 6 230 230 230 230 230 230 230 88.66425 88.43886 127.7488 75.95807 121.098 120.5359 103.8665
1-300
2-300
2.5-150
3-300
3-300
4-150
总的流体静压力F 载荷作用处垫片的直径DG 垫片的有效宽度b 阀门的设计压力P 接触面的总压紧载荷Fp 球体与阀座间的总密封力Q 垫片系数m 中法兰螺栓总截面面积S 中法兰螺栓直径d
N N mm mm mm mm Mpa N N mm2 mm mm2 个 Mpa Mpa
mm mm MPa N N MPa mm N.m N mm 只 mm N.m mm mm
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