旋塞阀设计计算说明书讲课教案.docx

旋塞阀设计计算说明书 旋塞阀设计计算说明书 (6”X343F-300Lb) 编制:审核: 二OO二年三月十五日 目录 TOC \o 1-5 \h \z 一、 壳体最小壁厚验算 1 二、 中法兰螺栓强度校核 1 三、 方杆校核 ....3 参考文献 4 结果SB=16mmS 结果 SB=16mm Sb 9.23mm 设计说明与计算过程 ?、壳体最小壁厚验算 1 设计给定SB=16mm （参照API600选取） 2、按第四强度理论验算 2.3【虹卜P Sb +C（见设 P359） 式中：Sb考虑腐蚀裕量后阀体壁厚（mm） P—设计压力（MPa），取公称压力PN P=5.0 MPa Dn —阀体中腔最大内径（mm） Dn=152（设计给定） ［篦｝—5200C阀体材料的许用拉应力（MPa） 查表知［狂『=80.36MPa C—考虑铸造偏差，工艺性和介质腐蚀等因素 而附加的裕量（mm） Sb= +C 因 Sb，-C=4.23,参照表 4-14, C取 5mm Sb=4.23+5=9.23mm 显然Sb Sb 故阀体最小壁厚满足要求 】、中法兰螺栓强度校核 1、 设计时给定： 1 设计说明与计算过程 结果 F—流体静压总轴向力（N） F=0.785Dg2P 其中Dg为垫片压紧力作用中心圆直径（mm） F=52814N DG=116mm （设计给定） F=0.785X11X5=52814N Fp—操作状态下需要的最小垫片压紧力（N Fp=2nbCGmP 其中b=bo （垫片基本密圭寸宽度mm） Fp=14570N b=bo=8m m（设计给定） Wp=67384N m为垫片系数,m=0.5（查表） Fp=2X3.14 X8X116X0.5 X5 =14570N Wp=14570+52814 =67384N Wa=4076.5N （2）预紧状态下螺栓所受载荷 Wa （N） Wa= nDGY 式中：Y —垫片比压（MPa） Y=1.4MPa（查表） |67384| Ap=488.5 mni Wa= nXX.16X1.4=4076.5N 3、螺栓截面积计算 | Wa | （1）操作状态下需要的最小螺栓截面积（mm） 设计说明与计算过程 式中：［? —常温下螺栓材料的许用应力(MPa) 查表［? =［, qt=137.93MPa I ■- ■ 2 ■■ Aa= =29.6mm 设计时给定的螺栓总截面积 2 Ab= ndmin2 T = MX(16-2.5 ) 2=572.3mm 比较： 需要的螺栓总截面积 Am=max (Aa, Ap) 2 =488.5mm 显然AbAm 故：螺栓强度校核合格 三、方杆校核 1、旋塞最大轴向力Q Q=2S (1+fm/tg ^) Sin 书 式中：Q—旋塞最大轴向力(N) S—阀体通孔面积(mm2) 2 S=8590mm fm—摩擦系数 fm=0.6 (查表) 书一塞体半锥角 结果 Aa=29.6mn2 Ab=572.3mrn Am=488.5 mn^ Q=17775(N) 9=2.5 0 (设计给定) 设计说明与计算过程 结果 Mf=QmDmp/[2（1+f m/tg t）Sin 书 Dmp塞体的平均直径（mm M=540655.2N?mm Md—垫片与阀体接触面间的摩擦力矩（Nmm Md=0.5Qfddi 式中:f d—垫片与密封面的摩擦系数 fd=0.25 di—垫片与阀体接触面的平均直径（mm di=116mm Md=51475（ N?mm M—介质力的作用，在塞体与阀体密封面间的 摩擦力距（Nmm M=0.5（PN）SfmDmp M=1191422.2N?mm M=540655.2+51475+1191422.2 =1783552.4N?mm 3、塞杆强度校核 t=M/W 式中：t—计算剪切应力（MPa W—方型截面的抗扭断系数 W=0.208L? 式中:L —方口边长（mm M=540655.2N?mm Mi=51475 (N?mr)i M=1191422.2N?mm M=1783552.4Nmm T=38.7MPa