阀门设计自动计算公式

1、球阀计算公式计算项目 说 明1.1确定球体直径球体通道直径分为不缩径和缩径二种： 不缩径：d等于相关标准规定的阀体通道直径 缩径：一般d=0.78相关标准规定的阀体通道直径，此时，其过渡段最好设计为锥角过渡，以确保流阻不会增大。球体半径一般按R=（0.750.95）d计算对小口径R取相对大值，反之取较小值为了保证球体表面能完全覆盖阀座密封面，选定球径后，须按下式校核 Dmin= （mm），应满足DDmin式中：Dmin ：球体最小计算直径（mm），D2：阀座接触面外径(mm)，d：球径通道孔直径（mm）D：球体实际直径（mm）Q341F-10C-DN100R=0.75*dd=100R=80D=

2、1602.1 壁厚的确定壁厚计算公式：SB=SB+CSB:计算厚度，C：腐蚀余量SBSB=1.5P*Dn/2L-PSB计算厚度1.685393P计算压力1.0设计给定DN内径100设计给定L材料许用拉应力45设计手册表3-3C腐烂余量5设计给定SB实际厚度6.6853933.1 球体与阀座之 间比压的计算球体与阀座之间比压的计算应该满足：qMFqqqMFqMF=1.2PqMF=1.2P计算压力1.0qMFqMF=m*(a+c*p)/ )1.183799126m 与流体性质有关的系数对常温液体：m=1对常温油品和空气、蒸气以及高于100的液体：m=1.4对氢、氮及密封要求高的介质：m=1.811

3、.41.8a,c与密封面材料有关的系数，如下所示密封面材料ac 钢、硬质合金3.51聚四氟乙烯、尼龙1.80.9铜、铸铁31中硬橡胶0.40.6软橡胶0.30.4b密封面在垂直流体流动方向上的投影宽度5.202013778222dD +bbb=t*cost密封面宽度设计给定7密封面法向与流道中心线夹角420.743144825q 球阀密封比压3.1.1浮动球阀qq=(DMW+DMN)*P/(4*(DMW-DMN)3.5625DMW阀座密封面外径mm 设计给定122DMN阀座密封面内径mm 设计给定106P介质工作压力Mpa 设计给定1.03.1.2进口密封 固定球阀qq=(p*(DJH*DJH

4、)-0.6*(DMN*DMN)-0.4*(DMW*DMW)/(8*R*h*cos*)q1.657090638DJH进口密封座导向外径 mm132 设计给定R球体半径 mm80 设计给定h密封面接触的宽度在水平方向的投影mm6 设计给定hh=l2-l16l2球体中心至密封面的距离mm60.6 设计给定l1球体中心至密封面的距离mm54.6 设计给定q密封面材料的许用比压q密封面材料材料硬度q MPa注：钢和铜合金的牌号对于铸态和堆焊均适用密封面密封面间无间有滑动滑动黄铜CuZn40Pb2，CuZn38Mn2Pb2，CuZn38HB 80958020CuZn16Si4HB 9511010025青铜

5、CuAL10Fe3HB1108025CuAL10Fe3Mn2，CuAL9Fe4Ni4Mn2HB 12017010035奥氏体1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2TiHB绣钢马氏体2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2HB 20030025045不绣钢HR 3540氮化钢35CrMoAlA、38CrMoAlAHv800100030080堆焊TDCoCr1-xHR 404525080合金TDCr-Ni（含Ni）HB 28032025080中硬 橡胶54F-4SFB-1，SFB-2，SFB-3SFBN-1，SFBN-2，SFBN-32015尼龙40304.1球阀

6、的转矩计算4.1.1浮动球阀 总转矩计算浮动球阀中所有载何由介质出口的阀座密封圈承受，总转矩为：MFMF=MQZ+MFT+MMJ99046.80369MQZ球体在阀座中的摩擦力矩MQZMQZ=*(DMW+DMN)2*P*R*f*(1+COS)/32*COS26431.16369f 球体与阀座的摩擦系数对聚四氟乙烯f=0.05对增强聚四氟乙烯f=0.080.15对尼龙f=0.10.15MFT填料与阀杆的摩擦力矩（1）对聚四氟乙烯成型填料MFT=0.6*f*z*h*dF*P18.84f:阀杆与填料的摩擦系数f=0.05h:单圈填料与阀杆的接触高度设计给定10Z：填料圈数设计给定5dF：阀杆直径设计

7、给定40P：计算压力设计给定1.0（2）对橡胶O型圈MFT=1/2*dF2*Z*(0.33+0.92*f0*d0*P)18011.04Z:O型圈个数设计给定f0：橡胶对阀杆的摩擦系数f0=0.30.4d0：O型圈的横截面直径设计给定4MMJ阀杆台肩与止推垫间的摩擦力矩MMJMMJ=*64*f*(DT+df)2*P72596.8f:摩擦系数按材料同前面规定选取0.05DT:台肩外径或止推垫外径选二者中小者（mm）45设计给定4.1.2固定球阀 总转矩计算固定球阀中球体受到的作用力完全传递到支撑轴承上，对进口密封的固定球阀总转矩为：MFMF=MQZ+MFT+MZC+MMJ12581.59651MQ

8、Z球体在阀座中的摩擦力矩MQZMQZ=MQZ1+MQZ210271.16832MQZ1由阀座对球体的予紧力产生的摩擦力矩MQZ1MQZ1=/4*（DMW2-DMN2）*（1+COS）*qM*f*R1395.699073qM:最上予紧比压取：qM=0.1*P但不少于2MPa2其它同前一致MQZ2由介质工作压力产生的摩擦力矩8875.469247MQZ2MQZ2=*P*f*R*(DJH2-0.5*DMN2-0.5*DMW2)*(1+COS)/8*cosMFT填料与阀杆的摩擦力矩（1）对聚四氟乙烯成型填料MFT=0.6*f*z*h*dF*P188.4f:阀杆与填料的摩擦系数f=0.05h:单圈填料与

9、阀杆的接触高度设计给定10Z：填料圈数设计给定5dF：阀杆直径设计给定40P：计算压力设计给定1.0（2）对橡胶O型圈MFT=1/2*dF2*Z*(0.33+0.92*f0*d0*P)7204.416Z:O型圈个数设计给定2f0：橡胶对阀杆的摩擦系数f0=0.30.4d0：O型圈的横截面直径设计给定4MZC轴承中的摩擦力矩MZCMZC=fZ*dqJ*QZJ615.5028fZ 轴承的摩擦系数对塑料制的滑动轴承 fZ按f选取对滚动轴承 fz=0.002dZJ球体轴颈直径设计给定45对滚动轴承dZJ=轴承中径QZJ介质作用球体轴颈上的总作用力QZJQZJ=*DJH2*P/86838.92MMJ阀杆台肩膀与止推垫间的摩擦力矩（此项仅用上阀杆与球体分开时的结构，对整体MMJ=0）MMJ=0MMJMMJ=/64*f*(DT+dF)3*P1506.5253915.1阀杆强度计算5.1.1浮动球阀杆 强度的计算阀杆与球体连接部分的计算阀杆与球体接触按挤压计算ZYZY=MQZ/