球阀设计计算说明书

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1、NO:SJ/Q01-09球阀设计计算说明书（200Q347F-16C）编制:审核：阀门有限公司目录一、壳体壁厚SB验算………………………………………………………..…………1二、密封面上总作用力及计算比压………………………………………………1三、阀杆头部强度验算…………………………………………………………………2四、中法兰螺栓强度较核……………………………………………………………5参考文献…结果一、壳体壁厚SB（mm）验算。1、从表(9-37)[1]查出BS5351-1999标准中的最小壁厚10，参考取tB取17.5mm，(阀座底角)2、壳体壁厚t计算：(据手册表5-74t计算)

2、[1]tB’=+C式中：p—计算压力，P=PN=1.6MPa(设计给定)Dn—计算内径，Dn=315mm。[σL]—材料许用拉应力。(查手册表3-5)[1][σL]=98MPaC—考虑工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量（mm）。tB’=+C因tB’–C=2.25(参照表4-14)[3]C取5mmtB’=2.25+5=7..25mm显然tB>tB’故：阀体最小壁厚满足要求。二、密封面上总作用力及计算比压。(表5-167)[1]q=P(DJH2-0.6DMN2-0.4DMW2)/8Rhcosψ1、浮动套阀座的预紧比压。qMO=FMT×m/[(DMW2-DMN2)]FMT—螺旋弹簧预紧

3、力,(表5-89FMT=F1Gd4/8nD23)[2]G=78000MPa(查GB/T1973.2-1989)；F1—弹簧预加变形量，F1=4mm（设计给定）；m—弹簧数量，m=24（设计给定）。tB=17.5mmDn=315mmtB’=7.25mm设计说明与计算过程p.Dn2.3[σL]-p1.6×3152.3x98-1.6π41结果qMO=1.46MPaDJH=ф250mmDMN=ф212mmDMW=ф218mmR=155mmh=30mmψ=45°q=1.01MPaqM=3.47MPaqMF=1.57MPa[q]=20MPaqMF＜qM＜[q]FMT=4×78000×1.84

4、/(8×4.5×83)=177.69NqMO=177.69×28/[（2182-2122）×π/4]=4975.32/2026.33=1.46MPaqM—球阀最小预紧比压，qM=1MPa（查表5-150）[1]qMO＞qM，能确保球阀的低压密封。式中：q—密封面计算比压；DJH—阀座进口活塞外径，DJH=ф250mm；DMN—阀座密封面内径，DCH=ф212mm；DMW—阀座密封面外径，DMN=ф218mm；R—球体半径，R=155mm（设计给定）；h—轴承高度，h=30mm（设计给定）ψ—球体与密封圈接触点与通道轴法向夹角，ψ=45°（设计给定）；P—设计压力，在这里取公称压力

5、，PN=1.6MPaq=1.6×(2502-0.6×2122-0.4×2182)/8×155×30×cos45°=1.01MPa阀座总比压:qM=1.01+2.46=3.47MPa密封的必须比压:qMF=(1.8+0.9PN)/(bM/10)1/2=1.57MPa(表3-13)[1]又因[q]=20MPa（查表4-66）[3]所以，qMF＜qM＜[q]故：密封面比压合格。三、阀杆头部强度验算：阀杆端头扭转剪切应力按下式校核：τN=≤[τN]（见设P457）[3]式中：MF—阀杆端头所受的扭转剪切应力校核（MPa）；设计说明与计算过程MFωs2结果设计说明与计算过程ωs=19392

6、.43MQG1=65915.4(N·mm)MQG2=275417.9(N·mm)MQG=341333.3(N·mm)bT=8mmhT=16mmψ=2ωs—B-B断面的抗扭断面系数（mm3），ωs=WK=πd3/16-(表15-22)[3]=-=19392.43MF=MQG+MFT+MZC(查表5-151)[1]（1）MQG—固定球球阀的球体与阀座密封面间的摩擦力矩：MQG=MQG1+MQG2①MQG1=（DMW2-DMN2）（1+COSψ）qMOfMRqMO—球体最小预紧比压，qMO=2.46MPafm—球体与密封圈间摩擦因数，fm=0.05(查表5-15)[1]MQG1=(21

7、82-2122)(1+COS45°)×2.46×0.05×155=65915.4(N·mm)②MQG2=πPfMR(DJH2-0.5DMN2-0.5DMW2)/8COSψ=π×1.6×2.46×0.05×155×(2502-0.5×2122-0.5×2182)/8COS45°=275417.9(N·mm)所以，MQG=MQG1+MQG2=65915.4+275417.9=341333.3(N·mm)（2）MFT=QT(查表5-149)[1]式中：MFT—填料与阀杆间摩擦力矩；QT