连接法兰受力计算本球阀阀体结构采用三片式结构， 珠海升高车出租, 珠海升高车租赁, 珠海升高车公司  在实际工况下，中法兰与两端法兰需用螺栓连接，这些连接中法兰与两端法兰的螺栓不仅要起到连接结构的作用、也要克服阀座密封副处螺旋弹簧的初始预紧的反作用力，还要克服中腔介质的压力。所以中法兰连接端需要均布的力主要由两部分组成，即螺旋弹簧的反作用力和中腔介质的压力。由于阀门内部介质为水蒸气，密度非常小，所以在密封圈内中腔充满了介质，高压的水蒸气对阀门端法兰有作用力。其大小等于蒸汽作用的环面积与其压强的乘积。连接法兰上需要的均布力计算:法兰所受螺旋弹簧反作用力：𝐹反=FMT（2.13）中腔介质作用力为：FM=π(𝐺2−𝐵2)×𝑃 法兰最小均布力：𝐹𝐿=𝐹反+FM：G为O型密封圈外径，B为阀座外径，P为介质压强。代入对应数据可得法兰上至少需要均布的力𝐹𝐿=155182.5N。142.2.4阀杆总转矩计算对于任何阀门而言，阀杆设计的合理与否对于整个阀门的影响非常重要。因为阀杆不但起到连接执行元件与动力源件的纽带作用，还可以配合其它部件达到可靠的密封效果。阀杆的设计不仅要保证阀门可以实现预期的开启与关闭，也要保证阀杆的强度、确保使用寿命，还要考虑材料的合理利用，尽量在保证实现正常启闭过程的同时使用最简结构，节省材料。球阀的阀杆有上装式阀杆和下装式阀杆两种结构，本文所述固定球球阀采用下装式阀杆结构，这种结构阀杆采用有侧密封的下装式结构，阀杆的装配部位会实现倒密封的功能，倒密封的密封力会随着中腔内部介质压力的增高而增大，实现阀杆连接部位可靠的密封作用；而且阀门中腔的压力异常增大时，阀杆也不会被冲出去，极大地降低了发生事故的概率。采用V型填料，能将填料压盖的预紧力及介质力有效地转化为阀杆的密封力。阀杆的两种装配形式设计制造出满足使用要求的传动部件，首先需要对其进行必要的受力计算，固定球球阀阀杆在全压差下启闭过程中既要克服阀座密封圈对球体的摩擦力和止推垫的摩擦力，还要克服轴承的摩擦力和阀杆与填料及O型圈之间的摩擦力。

     阀杆强度校核阀杆是连接驱动装置与执行元件的部件，阀杆在阀门的整个使用过程中有着非常重要的作用。阀杆在使用过程中抵抗永久变形和断裂的能力对阀杆的正常使用有很大的影响，对阀杆设计尺寸进行强度校核是保证其加工产品正常使用的先决条件。阀杆在阀门全压差启闭过程中，应力可能集中的地方有阀杆与球体的连接处、阀杆与止推轴承的连接处、阀杆与填料连接处和阀杆与键连接处，只要这四个位置的强度满足材料的强度要求，阀杆就可以正常使用。阀杆与球体连接处的挤压强度：𝜎𝑋𝑌=𝑀𝑀(0.12∗𝑎2∗ℎ0)⁄材料的许用挤压应力：[𝜎𝑋𝑌]=𝑅𝑚⁄𝑛阀杆与止推轴承连接处的剪应力：τ=(𝐷𝑇+𝑑𝑇)2∗𝑃(16∗𝑑𝑇∗𝐻)⁄阀杆与填料连接处的应力：𝜏𝑁=𝑀(𝜋16∗𝑑𝑇3⁄)⁄阀杆与键连接处应力：𝜏𝑁=𝑀(𝜋16∗𝑑13−(𝑏2∗𝑡∗(𝑑1−𝑡)2/(2∗𝑑1⁄⁄)：a为阀杆受力边长度；ℎ0为阀杆头部插入球体的深度；𝑅𝑚为材料的抗压强度；n为安全系数；H为阀杆头部台肩高度；𝑑1为阀杆与驱动装置连接处直径；t为键槽深度；𝑏2为键槽宽度。代入具体数据可以计算得到阀杆与球体连接处的挤压强度𝜎𝑋𝑌=186.2MPa，材料的许用挤压应力[𝜎𝑋𝑌]=300MPa，𝜎𝑋𝑌<[𝜎𝑋𝑌]；阀杆与止推轴承连接处的剪应力τ=11.4MPa，阀杆材料的许用剪应力[𝜏]=168𝑀𝑃𝑎，τ<[𝜏]；阀杆与填料处的剪应力𝜏𝑁=108.5MPa，阀杆与键连接处剪应力𝜏𝑁=164.7MPa，𝜏𝑁<[𝜏]，阀杆各处强度均满足要求。

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    止推轴承强度校核,  止推轴承是一种用来专门承受轴向力的专用轴承，也称为推力轴承，就是承载与轴平行的方向的力的轴承。止推轴承一般是由两个止推垫片或更多止推垫片和若干滚动体组成，一般止推垫片分为轴片和座片，滚动体一般最常见型是由铁质或铜质保持架组合成整体。这种类型的轴承只能承受轴向负荷，单向推力轴承只能承受一个方向的轴向负荷，双向推力轴承可以承受两个方向的轴向负荷；它不能限制轴的径向位移，极限转速很低，这种轴承还可以通过力的传递，将轴上的轴向力传递到阀体内壁，可以传递球体压力、降低球体的摩擦力。所以对止推轴承的合理选用，不仅可以减小摩擦、降低对密封副材料的要求，还可以对球体起到定位作用。要保证轴承达到使用要求，必须对其进行强度校核。止推轴承承载压力大小为：𝑞𝜏=((𝐷𝜏+𝑑𝜏)(4∗(𝐷𝜏−𝑑𝜏⁄)))∗𝑃（2.35）上式中：𝐷𝜏为阀杆台肩直径；𝑑𝜏为阀杆与填料接触部位直径。代入相应数据可计算得到止推轴承承载压力𝑞𝜏=26.3𝑀𝑃𝑎。查得止推轴承所选用材料（0Cr18Ni9）的许用承载应力[𝑞]=250𝑀𝑃𝑎，𝑞𝜏<[𝑞]，止推轴承强度满足使用要求。介绍了高温高压球阀总体设计方案，对其结构尺寸及其受力情况做了详细的计算。对球阀结构中所使用的螺旋弹簧所需的初始预紧力进行了具体计算，对阀座密封面上的总作用力和阀座密封副上的密封比压也做出了对应计算。电站系统阀门内部介质的压力很大，在计算中根据阀门内部介质压强与其接触面积对连接法兰上的均布力做了具体的计算；阀杆作为阀门的连接部件，起到传递动力的纽带作用，对阀杆结构参数及其在全压差下结构强度进行了校核，以保证所选用阀杆结构符合实际工况要求。在球阀的结构设计中选用止推轴承主要是为了保证球体有精确的几何位置，本章根据推力轴承的受力情况做了计算，并对其强度进行了校核，保证密封面密封比压达到要求，确保阀门可以正常开关。

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