2009翻板阀计算机辅助参数化设计简介new

1、翻板阀计算机辅助参数化设计一. 已知条件1. 阀门通径DN，根据用户定单确定,单位mm2. 胶圈中心圆D1，由体密封座宽度确定，如果体密封座宽度是B，则D1=DN+B，DN1400图纸中B=40mm，D1=DN+40=1400+40=1440mm，单位mm3. 胶圈直径D2，根据经验先确定一个数值，后面将进行许用比压的验算，如果实际比压大于许用比压，则重新加大胶圈直径，直至符合许用比压,单位mm4. 公称压力PN，由用户定单确定,单位MPa5. 密封比压P1，查相关资料, 单位Mpa,常用公称压力和密封面宽度下的P1值如下表，如为气体、煤油、温度超过100度的液体等加大40%，计算公式：中硬橡

2、胶P1=（0。4+0.6PN）/（D2的开平方），设计手册P662D2公称压力MPa0.250.40.61.054.555.56.0103.23.43.64.0123.03.13.33.7142.72.93.03.4162.62.72.83.2182.42.52.73.020-252.32.42.52.86. 胶圈许用比压P2，查相关资料, 单位Mpa，查资料，中硬橡胶的许用比压：（1）密封副间没有摩擦时为5MPa，（2）有摩擦时为4MPa，设计手册P663二. 计算公式1 计算作用在密封面上的作用力，以平行单板双面强制密封计算公式为准，设计手册P958、1022（1） 介质作用于密封面上的力

3、F1=0.785（D1+D2）2*PNDN1400计算:F1=0.785*1455*1455*0.25=415466(N)（D1=1440，D2=15）（2） 胶圈的密封力F2=3.1415926*(D1+D2)*D2*P1（P1=1.4*2.5=3.5）DN1400计算:F2=3.1415926*1455*15*3.5=239978(N)（3） 作用总力F3=F1+F2DN1400计算:F3=F1+F2=415466+239978=655444(N)2 如果设计为三点夹紧,则每根轴传递的夹紧力F4=F3/3DN1400计算:F4=F3/3=655444/3=218481(N)3 根据三根夹紧

4、轴的材料,查资料得屈服强度和计算轴抗拉的保险系数,计算轴的最小半径R1,T型螺纹TrDN1400计算:材料:45钢,屈服强度330MPa,保险系数定为2,计算轴的可用应力165MpaR1*R1*3.1415926*165=218481R1=20.5mm,轴的最小直径可定为45mm,即轴T型螺纹小径可以定为50,Tr可定为70,DN1400为Tr80常用梯形螺纹公称直径和螺距：20X4、22X5、24X5、26X5、28X5、30X6、32X6、36X6、40X6、44X8、48X8、50X8、52X8、55X8、60X8、65X10、70X10、75X10、80X10、85X12、90X12、

5、95X12、100X12、110X12、120X144 计算导向轮内径D31,导向轮槽内径D32,与导向板外径的间隙S导向轮内径一般由轴的最小直径确定,D31可比轴的光杆部分直径大4mm,DN1400:D31=84导向轮壁厚最小处按10mm左右计算,D32=D31+20，DN1400:D32=100导向轮槽与导向板的间隙S:DN500往下S=5,DN600-1200，S=8，往上S=10DN1400为105 导向板最小处宽度a确定：一般DN1000以下，a=15,DN1200往上，a=206 计算阀体上三个轴孔位置，主要是定b的值由图示：R=(DN+80)/2C=D32/2+s(2*R+b+a

6、+c)/2*(R+b)=cos(30)计算bDN1400:R=740,C=60A=20(1480+80+b)/(740+b)=1.732b=380翻板套中心与体中心距离DN1400数值是740+380=1120图纸尺寸1140三个点夹紧的轴心位置可心确定了7 计算每个夹紧轴所传递的转矩输出力矩与输出推力之比称为阀杆系数，设计手册P1320、1321F4=218481（N）阀杆系数W：一般W=0.95*0.0001*TrDN1400：W=0.95*0.0001*80=0.0076转矩M0=F4*W=218481*0.0076=1660n.m考虑摩擦力的影响，实际转矩要大的多，按1.5系数计算M0

7、1=2490N.M8 选择链条的节距由第7项计算的三根轴直径，按链轮的直径是轴直径3-4倍初步确定从动链轮的直径初步确定三个从动链轮的直径D4，R4=D4/2每个从动链轮所需的拉力F5=M01/R4DN1400：F5=2490/0.18=13837=14000(N)（R4=180mm）主动轮上链条的拉力F6F6=3*F5DN1400：F6=3*14000=42000（N）根据链条的拉断力，确定链条的节距链号16A的单排抗拉载荷为55.6KN，可以满足要求，节距是25.4mmDN1400图纸选用38.1mm,链号是24的套筒滚子链9 主动轮转矩M1：主动轮半径R5M1=F6*R5DN1400=4

8、2000*0.13=5460(N.M)10 电装选择：根据链传动的效率，和系统的摩擦力，所以电动装置一般选择保险系数大一点，实际转矩的1.1-1.3倍左右 所以对于DN1400而言：5460*1.3=7098(N.M)DN1400的图纸夹紧电装：转矩8000N.M11 翻板电装的选择开启时的转矩最大，因为要把盲板转开，要克服盲板的自重作用力转矩M2=盲板自重G*（R+b）R+b是盲板与体中心最大距离，假定盲板与透板的中心是90度角DN1400:G=2840N, R+b=1140=1.14MM2=G*1.14=3247(N.M)图纸为4000（N.M）12 翻转角度:JJ=2*arcsin(R+

9、5)/(R+b)DN1400计算:J=2*arcsin(740+5)/(740+380)=83.39图示:J=arcsin(740+5)/(740+360)=81.61可以分析:由于分子中的5不变,所以随着口径的增大,分母增大的比例比分子增大的比例快,所以,口径越大,翻转角度越小,但减少的幅度不大,都在80度左右13 翻板阀的开启方向,一般翻板阀开启同样适用一般阀门的原则,即顺时针开,逆时针关,但翻板阀有夹紧和翻转两个电装,按下图所示确定14 未来翻板阀的可能发展方向:(1) 翻板电装,安装在下面两个杆处,可以用很小的力翻转板,因为力臂与现在比太长了,电装可选得更小.(2) 翻转板轴可以设在上

10、面夹紧轴的上面,独立开来,减少上面夹紧轴的摩擦力,同时翻转也更灵活.(3) 夹紧电装安装在上面夹紧杆上,可以少一根轴和一个链轮(4) 围板由现在的角铁形改成”工”字形,加强刚度,防止打泵时阀体变形(5) 如果用插板代表翻板,可以增加到四个夹紧点,板也由旋转改为直线,便于保证动作精度(6) 在三围板中点薄弱处,加装三个辅助顶杆,加强密封效果,如图所示:15 链轮的选择（1） 链轮最小齿数：大于9（2） 通常传动比：小于6，推荐2-3。5（3） 优先齿数：17、19、21、25、3816 初定中心距：推荐为30-50链条节距17 小链轮包角：=180-（大齿数-小齿数）*节距*57。3/（3。14

11、15926*中心距），要求大于120度18 链条的标准：（1） 节距：以1/16*英寸为一个单位（2） 套筒滚子链（3） 节距表示、底部一行是抗拉载荷链号05B08A12A28A10A16A20A24A32A节距812719054445158752543175381508Kn4.48.931.116921.855.686.7124.6222.4三. CAD模式怎样样判别蜗轮的转向和蜗杆的受力方向蜗杆与蜗轮的旋转方向，其规律类似于螺旋传动，蜗杆相当于螺杆，蜗轮相当于螺母，所不同的螺母可以作直线运动，而蜗杆只能作旋转运动。以右旋蜗杆（常用）为例，若按下面的所示箭头方向旋转（从蜗杆轴线左端观察，为顺时针旋转），在蜗杆不能轴向移动的情况下，蜗轮这个“螺母”只能向左移动，也就是说蜗轮要作顺时针方向旋转。用“右手定则”判别也很简单。当蜗杆为右旋螺纹时，用右手四指弯曲的方向代表蜗杆的旋转方向，则蜗轮的旋转方向就与大拇指的指向相反。（1） 这样理解，右旋在蜗轮的右侧，输入为顺时针，则输出也为顺时针（2） 如果，右旋在蜗轮的左侧，输入为顺时针，输出则为逆时针，见下