Pro/e+SolidWorks液体介质球阀的设计
毕业论文关键词 结构设计；强度校核；应力分析
毕业设计说明书外文摘要
Title A design of liquid ball valve
Abstract
Through the analysis of the structure of ball valve, this paper has calculated the sphere diameter, sealing pressure, sealing force, torque. With the calculation of strength of the stem and the design of ball and seat, The size and materials of ball valve parts are designed and determined. The Pro/e software makes great contribution to the graphic modeling. SolidWorks software has been used to make body stress analysis. With all these work done, the design is completed finally..
Keywords Structure design; Strength check; Stress analysis; Energy agency
目 次
1 绪论....1
1.1 球阀发展历史.....1
1.2 国内外研究现状.....1
1.3 本文研究的主要内容，方法和目标.....2
2 球阀的结构设计及校核4
2.1 球体的构成、作用原理、特点和结构分类..4
2.2 球体的直径确定.5
2.3 球体与阀座之间密封比压的确定7
2.4 球阀密封力的计算9
2.5 球阀转矩的计算11
3 阀体与零件的设计13
3.1 阀体的设计..13
3.2 阀杆的设计和校核19
3.3 阀杆连接件的强度计算..24
3.4 球体的设计和校核26
3.5 球阀阀座的设计28
4 使用Simulation进行应力分析..30
4.1 Solidworks软件中的Simulation介绍..30
4.2 模型的导入与应力分析..30
结论32
致谢33
参考文献34
1 绪 论
1.1 球阀发展历史
从1950年左右起，球阀作为一种新式的阀门开始活跃在历史的舞台上。而仅仅历时30多年，它却已然成为世界上用途最广泛的重要阀类之一，它在石化行业、航空和航天事业、建筑与设计行业、轻工业、长距离运输的设计等众多方面都有着极为宽广的投入运用。[1]早在1880年左右美国人就出现了球阀的研究者，然而因为当时由于化学认识不发达，一直找不到合适可以作为密封副的材料，因此球阀在之后长达半个多世纪的时间里发展严重受阻，这也使得球阀很长一段时间并没有未能作为正式工业产品登上工业舞台。[2]直到1950年的到来，人们陆续发现了聚四氟乙烯等十分适合作为具有弹性的密封材料，这样才使球阀的兴起成为了新的可能；在这段时间内，机床技术的不断革新进步，加工球体的水平有了极大提高，也使得球体所必需的尺寸精度与粗糙度等需求得以满足。
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究的主要内容，方法和目标
球阀是一种较为新式的阀门品种，因此目前并没有很多关于球阀的设计方案与资料，本文探讨的核心内容，其重点便是针对球阀结构所进行的设计。在设计球阀时需要其强度与刚度合适，从而使得球阀的寿命和稳定性得到一定的保障。本次课题设计选取了最大的口径，DN为100mm，最大的设计危险压力，P为16MPa的球阀进行结构方面的设计，各类稳定性的校核，以及重要零件的分析，并且对它在三文上进行建模。本项目的研究内容和方法有：
（1）设计球阀结构并进行强度校核
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