蝶閥設(shè)計(jì)計(jì)算書DN150PN16

1、編號(hào)：201505設(shè)計(jì)計(jì)算書名稱：氣動(dòng)調(diào)節(jié)軟密封蝶閥型號(hào)：D643F公稱通徑：150mm公稱壓力：1.6Mpa編制：張平審核：張曉軍批準(zhǔn)：張國(guó)立上海廣萊寶閥門有限公司2015年5月22日目錄計(jì)算內(nèi)容壁厚T11計(jì)算內(nèi)容密封面上計(jì)算比壓M82計(jì)算內(nèi)容閥桿力矩3計(jì)算內(nèi)容閥桿強(qiáng)度驗(yàn)算5計(jì)算內(nèi)容蝶板厚度計(jì)算7計(jì)算內(nèi)容蝶板強(qiáng)度驗(yàn)算8計(jì)算內(nèi)容流量系數(shù)的計(jì)算10附錄11型號(hào)150D643F-16C零件名稱閥體材料牌號(hào)WCB計(jì)算內(nèi)容壁厚T1序號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)式中符號(hào)公式單位計(jì)算數(shù)據(jù)1計(jì)算壁厚SBpndn-c2.3tL1-Pmm4.32計(jì)算壓力PN設(shè)計(jì)給定Mpa1.63計(jì)算內(nèi)徑DN設(shè)計(jì)給定mm1504許用拉應(yīng)力

2、葭查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-3Mpa825腐蝕余量C設(shè)計(jì)給定mm36實(shí)際壁厚SB設(shè)計(jì)給定mm12結(jié)論：1.SB至SB',故合格。2.管路附件溫度壓力級(jí)是根據(jù)材料相應(yīng)溫度下的許用應(yīng)力制定的，故不進(jìn)行高溫核算。型號(hào)150D643F-16C零件名稱閥座材料牌號(hào)304計(jì)算內(nèi)容密封面上計(jì)算比壓M8序號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)式中符號(hào)公式單位計(jì)算數(shù)據(jù)1密封而上總作用力QmzQmz+QmfN377992密封而上介質(zhì)作用力QMJ/4（Dmn+bM）2PN261793密封H內(nèi)徑Dmn圖示，設(shè)計(jì)給定mm1424密封H外徑Dmw圖示，設(shè)計(jì)給定mm146.675令封面與球面接觸半角a圖示，設(shè)計(jì)給定726閥座自封卸覽度t

3、>M設(shè)計(jì)給定mm2.3357設(shè)計(jì)壓力P設(shè)計(jì)給定Mpa1.68密封面上密封力Qmf：（DMw2-DMN211+f%naMFN116209密封面磨擦因數(shù)fM查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-260.310密封面必須比壓qMF查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-13Mpa1011密封面計(jì)算比壓qQ1MzzSina(Dmw+Dmn)TibMMpa18.7712密封面許用比壓q查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-14Mpa150結(jié)論Qmf<q<歸】故合格。型號(hào)150D643F-16C零件名稱閥桿材料牌號(hào)2Cr13計(jì)算內(nèi)容閥桿力矩廳p計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)式中符號(hào)公式單位計(jì)算數(shù)據(jù)1蝶閥閥桿力矩MdMm+Mc+Mt+Mj+MdN

4、mm498174.12令封面摩擦力矩Mm4qMRbMfM，h2+R2Nmm410929.03密封面必須比壓qM查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-13Mpa104蝶板密封半徑R設(shè)計(jì)給定mm725令封面的接觸寬度bM設(shè)計(jì)給定mm6.66密封面間的摩擦因數(shù)fM查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-260.307閥桿與蝶板中心的偏心矩h設(shè)計(jì)給定mm38閥桿軸承的摩擦力矩MCCQcfcdF/2Nmm75002.19密封填料的中心力矩mtQTdF/2Nmm11139.110靜水力矩Mj當(dāng)閥桿垂直安裝時(shí)為0Nmm011動(dòng)水力矩（最大值通常在產(chǎn)60°80°范圍內(nèi)）Md2”0-14g/HD2/0+2gH/V。2Nm

5、m1103.8612作用在閥桿軸承上的載荷（密封狀態(tài)時(shí)）Qc兀D2p/4N26786.513閥桿與軸承的摩擦因數(shù)fC設(shè)計(jì)給定0.214閥桿直徑dF設(shè)計(jì)給定mm2815閥桿與填料間的摩擦力QtFbTPN795.64816閥桿與填料間的摩擦系數(shù)巾查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-15按h"bT2.2217填料寬度bT設(shè)計(jì)給定mm818填料深度hT設(shè)計(jì)給定mm4019計(jì)算壓力P取公稱壓力PNMpa1.620重力加速度gmNs2981021計(jì)算升壓在內(nèi)的最大靜水壓頭H見蝶板厚度計(jì)算表中Hmm21760022蝶板直徑D設(shè)計(jì)給定mm14623蝶板開度為a角時(shí)的流阻系數(shù)巴a查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-15836

6、2024蝶板全開時(shí)的流阻系數(shù)衛(wèi)查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-1580.22225蝶板開度為a角時(shí)的動(dòng)力水系數(shù)九a查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表5開始介質(zhì)的流速Vo取10003000的中間值mgs200027蝶板開度角a80°型號(hào)150D643F-16C零件名稱閥桿材料牌號(hào)2Cr13計(jì)算內(nèi)容閥桿強(qiáng)度驗(yàn)算廳p計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)式中符號(hào)公式單位計(jì)算數(shù)據(jù)1蝶閥閥桿力矩Md見閥桿力矩計(jì)算表Nmm498174.12閥桿截面積Fs1rdl2/4mm615.73閥桿直徑dF設(shè)計(jì)給定mm284斷面系數(shù)W兀d；/163mm4310.35閥桿總軸向力QfzFmQmz+Qp+QtN131206密封面

7、摩擦因數(shù)f|M查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-260.307密封而上總作用力Qmz見密封面上計(jì)算比壓序號(hào)1N377998閥桿徑向截面上介質(zhì)作用力Qpp兀d"4N984.79計(jì)算壓力P取公稱壓力PNMpa1.610閥桿與填料間的摩擦力Qt見閥桿力矩序號(hào)15N795.64811閥桿軸向應(yīng)力仃LQfz/FsMpa21.312閥桿扭應(yīng)力tnMd/WMpa115.613許用拉應(yīng)力%查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-7Mpa22014許用扭應(yīng)力K查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-7Mpa145結(jié)論瓦八故合格型號(hào)150D643F-16C零件名稱蝶板材料牌號(hào)304計(jì)算內(nèi)容蝶板厚度計(jì)算廳P計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)式中符號(hào)公式單位計(jì)算數(shù)據(jù)

8、蝶板中心處厚度b0.054D河mm46.1蝶閥流道直徑D設(shè)計(jì)選定，通常b/D=0.015：0.25mm142考慮到水擊升壓的介質(zhì)最大靜壓水頭H100(PN+Ap)m217.6由于蝶板的快速關(guān)閉，在管路中產(chǎn)生的水擊升壓值P400qv/AtMpa0.576體積流量qv設(shè)計(jì)選定m?h114.0閥座通道截面積A設(shè)計(jì)給定2mm15836.8蝶板從全開到全關(guān)所經(jīng)歷的時(shí)間t設(shè)計(jì)確定S5型號(hào)150D643F-16C零件名稱蝶板材料牌號(hào)304計(jì)算內(nèi)容蝶板強(qiáng)度驗(yàn)算A-A斷面強(qiáng)度校核廳P計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)式中符號(hào)公式單位計(jì)算數(shù)據(jù)1A-A斷面的彎應(yīng)力仃WAMa/WaELw】Mpa25.22A-A斷面的彎矩MaPD2/1

9、2Nmm414951.53介質(zhì)壓力PMp=PNMpa1.64蝶板外徑D2設(shè)計(jì)選取mm1465A-A斷面的抗穹斷面系數(shù)Wa2以外3mm16490.36A-A斷面的慣性矩Ja，b3-d3)64mm380100.97蝶板中心處最大厚度b見蝶板厚度計(jì)算序號(hào)1mm46.18蝶板與閥桿配合孔長(zhǎng)度l設(shè)計(jì)給定mm309蝶板與閥桿配合孔直徑d設(shè)計(jì)給定mm2810材料許用彎應(yīng)力bw1查實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-3Mpa102B-B斷面強(qiáng)度校核廳p計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)式中符號(hào)公式單位計(jì)算數(shù)據(jù)1B-B斷面的彎應(yīng)力仃WBMb/Wb士WMpa34.12B-B斷面的彎矩Mb0.113pD3Nmm562674.23介質(zhì)壓力PMp=P

10、NMpa1.64蝶板外徑D2設(shè)計(jì)選取mm1465B-B斷面的抗中斷面系數(shù)Wb2JB；b3mm16494.96B-B斷面的慣性矩JbD2內(nèi)3o64mm380208.37B-B斷向平均厚度5設(shè)計(jì)給定mm258蝶板中心處最大厚度b見蝶板厚度計(jì)算序號(hào)1mm46.1計(jì)算內(nèi)容流量系數(shù)的計(jì)算廳P計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)式中符號(hào)公式單位計(jì)算數(shù)據(jù)1流量系數(shù)Kv(106/28戶Avm21699.12流量系數(shù)A,r，0.5Q*(P/AP)2m0.04763體積流量Q0.785D2*U*10m，s0.03714液道直徑D設(shè)計(jì)給定mm1425流體在管道內(nèi)的平均流速U取13的中間值m's26密度P以水為介質(zhì)i/f3Kg；m10007閥門的壓