3。2。11 阀体壁厚的计算 21

3。2。12 驱动装置的选用 23

第三章 球阀的建模与装配 24

3。1 Solidworks简介 24

3。2 零件建模 24

3。3 零件装配 29

第四章 球阀的结构改进 31

4。1 改进原理 31

4。2 改进后球阀的相关计算 36

4。2。1 密封力和扭矩的计算 36

4。2。2 其他扭矩的计算 37

4。2。3 结果分析 38

4。3 改进后建模与装配 38

结论 40

致谢 41

参考文献 42

第一章  绪论

1。1 研究的目的和意义

早在1880年，美国就开始着手怎样设计球阀，在生活管道中使用一种小口径球形旋塞，此为球阀的原型[1]。直到1920年，Escher Wyss公司提出了关于阀座密封面的研究性课题，应用于球阀中，但是由于当时没有很好的阀座密封材料，导致其设计的止步不前。直到1950年高分子材料PTFE/F-4(聚四氟乙烯)被发明出来，球阀阀座的材料问题才得以解决，同时得益于机床工业的蓬勃发展，使球体在加工方面（表面粗糙度、尺寸的精度等）得到了很好的保证，使球阀的产生出现了希望[2]。1960年英国从美国引进大批球阀，随后球阀在全球范围内广泛使用，作为一种新型的阀门，仅仅通过了50年的发展，就成为了阀类中的主流，它在船舶、石油、建筑等方面被广泛的利用。论文网

球阀因为阻力小，结构简单等特点，被广泛应用于各种管路系统中[3]。对于系统的快速切断、改变介质流向，可以采用手动、电动等驱动方式。全通径球阀具有流体阻力小[4]，节省能源，流向不受限制，启闭快[5]等优点。其综合技术性能比相同用途的闸阀、截止阀、旋塞阀和蝶阀[6]均优越。管路上采用高参数球阀作为启闭阀门来替代传统的闸阀、截止阀和旋塞阀已是近年来的发展趋势[7]。由于国外先进技术的不断引进及国内化工技术开发力度的不断加大，阀门产品种类不断增多，品种越来越齐全[8]，随着国家经济水平的提高，船舶行业对阀门制造业的要求也越来越高，尤其是对阀门性能的可靠性、耐用性等要求越来越高。文献综述

据相关资料显示[9]，在我国目前的阀门市场上，除了低压阀门已经达到国际市场能接受的水平外，部分中压阀门和高压阀门仍然需要依赖进口。在高端技术方面与国外仍然有很大差距，所以在今后很长一段时期内，产品技术方面的问题将成为制约我国阀门发展的一个瓶颈[10]。设计制造出性能可靠、高参数和低成本的球阀是众多阀门研究、制造和使用人员的共同愿望。因此，提高阀门产品的水平和档次，是我国阀门行业今后发展首要突破的问题[11]。

1。2 国内外研究现状

1。3 浮动球阀结构

球阀是以球体作为关闭件的阀门，如图1-1所示，它主要是由5部分组成：手柄、阀杆、球体、阀座、阀体。

图1-1 浮动球球阀主体结构示意图

球阀的主要功能是接通或切断管路中流体的流动，球阀的作用很简单，通过手柄等驱动装置对阀杆施加一个力矩，并由阀杆传递给球体，使球体旋转90º，这样球体通孔的轴线会与管路的轴线相重合或相垂直，球阀就完成了开启或关闭的操作过程。