毕业设计论文计算说明书闸阀

目录

一、设计基本参数 (2)

1、型号 (2)

2、执行标准 (2)

3、阀门结构 (2)

二、计算过程 (2)

1、密封面比压的验算 (2)

2、阀体最小壁厚计算 (3)

①、查表法 (3)

②、计算法 (3)

3、闸板的计算 (3)

4、阀杆得强度计算 (4)

5、阀杆头部强度验算 (6)

6、阀杆稳定性验算 (7)

7、中法兰连接螺栓 (7)

7.1常温时强度验算 (7)

7.2中法兰连接螺栓初加温时强度验算 (9)

7.3中法兰连接螺栓高温时强度验算 (10)

8、阀体(中法兰)强度验算 (11)

9、阀盖的强度验算 (13)

10、阀盖支架（T型加强筋） (14)

11、手轮总扭矩及圆周力......................................................16 参考文献 (18)

一、

设计基本参数：

1、型 号：80Z40H-40

2、执行标准：阀门设计按照GB/T 12234-2007年的规定； 阀门法兰按照GB/T 9113.1-4的规定； 阀门结构长度按照GB/T 12221的规定； 阀门试验与检验按照GB/T 13927的规定；

3、技术参数：

①、公称尺寸DN ：80 ②、公称压力PN ：40 ③、适用温度范围：≤350℃

④、介质化学性能：水、蒸汽、油品。 4、阀门结构：

①、密封副结构：环状密封 ②、中法兰结构：凹凸面 ③、阀杆结构：明杆

二、

计算过程：

1、密封面比压的验算

1、密封面比压计算公式：

)

()(MPa bm

bm d Q q MZ

+=

π

-------④ 式中：

阀座密封面内径d= 80 mm ； 阀座密封面宽度bm= 10 mm ； 2、出口端阀座密封面上的总作用力： 式中：作用在出口密封面上的介质静压力：

2MJ Q =0.785(d+bm)P = 25446.90 N ；① 密封面上达到必需比压时的作用力：

MF MF Q =(d+bm)bmq π= 21205.75 N ；②

代入得：MZ Q = 21205.75 N ； 代入④得：q= 16.5 Mpa ； 查表得：密封面必需比压MF q = 7.5 Mpa ； 密封面许用比压[]q = 45 Mpa ； 则得： MF q

①、查表法：

按GB/T 12234-2007查表的阀体最小壁厚为： 11.4 mm 。 ②、计算法：

按塑性材料薄壁阀体厚度公式计算：

)

(N Q Q Q MJ MF MZ +=

[]2.3pDN

t C p

σ=

+-

式中：设计压力p= 4 Mpa ；

设计内径DN= 80 mm ； 许用拉应力[]σ= 92 Mpa ； 附加裕量C= 4 mm ； 代入上式得：t = 5.54 mm ； 则最小壁厚实际取t = 12 mm.。 3、闸板的计算：

计算厚度： S ′B = R C

K W P

+)(σ

式中：

圆弧过渡外半径密封面平均半径

R=(D MN +b M ) /2= 46mm ； 系数：K=1.24 （自由周边：钢1.24）； 计算压力p ： 设计给定 4.0Mpa ； 许用弯曲应力〔σw 〕= 102MPa ； 腐蚀余量C ： 设计给定 4.5mm ；

代入上式得：S ′B = 14.64mm ； 实际厚度S B ： 设计给定 16mm ； 则得：S ′B

4、阀杆强度计算

关闭时阀杆总轴相力:

Q′FZ=K1Q MJ+K2Q MF+ Q p+Q T= 20091.97 N；①开启时阀杆总轴向力:

Q″FZ=K3 Q MJ +K2 Q MF－Q p+ Q T = 16457.14 N；②阀杆最大轴向力（取Q′F、Q″FZ较大值）：

Q FZ= 20091.97 N ；查表3-28得：

系数: K1=0.29 K2=0.77 K3=0.41 K4=0.62

密封面处介质作用力，由1序号①得:

Q MJ = 25446.90N；密封面上密封力，由1序号②得:

Q MF = 21205.75 N；阀杆径向截面上介质作用力：

Q p=π/4d F2p= 520.53N；

阀杆直径：设计给定

d F= 22mm；计算压力p：设计给定 4.0MPa；阀杆与填料摩擦力：

Q T =ψd F b T p= 1182.72N；③

查表3-15得（按h

T /b

T

）：

系数：ψ= 2.24；

填料深度h T：设计给定42mm；填料宽度b T:设计给定6mm；轴向拉应力：

σL= Q″FZ /F s= 88.48Mpa；轴向压应力：

σY= Q′FZ /F s= 108.02Mpa；查表3-17（按退刀槽处A t）得：

阀杆最小截面积F s：186mm2 ；扭应力：

τN=M′FL/W s= 76.79Mpa；关闭时阀杆螺纹摩擦力矩：

M′FL = M′FL+ W s = 46010.60Nmm；④查表3-16得：

螺纹摩擦半径R FM: 2.79mm；查表3-17（按退刀槽处A t）得：

阀杆最小断面系数W s：730mm3；合成应力：

σ∑=√σY2+4τN2= 187.76Mpa；查表3-7得

许用拉压力：〔σL〕= 225Mpa；