東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司Q41球閥設(shè)計(jì)計(jì)算說明書TOC\o"1-5"\h\z閥體壁厚驗(yàn)算 1密封面比壓驗(yàn)算 2閥桿總轉(zhuǎn)矩及圓周力 3閥桿頭部強(qiáng)度驗(yàn)算 5中法蘭螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算 6閥體中法蘭強(qiáng)度驗(yàn)算 9參考資料API6D 管道閥門ASMEB16.34 閥門一法蘭、螺紋和焊端連接的閥門ASMEB16.5 管道法蘭和法蘭管件一NPS1/2?NPS24機(jī)械工業(yè)出版社 《閥門設(shè)計(jì)手冊》機(jī)械工業(yè)出版社 《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊》ASME第二卷D篇 鍋爐及壓力容器規(guī)范材料規(guī)范ASMEVIII第一冊 壓力容器建造規(guī)則機(jī)械工業(yè)出版社 《閥門設(shè)計(jì)入門與精通》說明以公稱壓力作為計(jì)算壓力對(duì)殼體壁厚的選取，在滿足計(jì)算壁厚的前提下，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取殼體最小壁厚且圓整整數(shù)，已具裕度涉及的材料許用應(yīng)力值按?29?200C時(shí)選取適用介質(zhì)為水、油、氣等介質(zhì)不考慮地震載荷、風(fēng)載荷等自然因數(shù)瞬間壓力不得超過使用溫度下允許壓力的L1倍管路中應(yīng)安裝安全裝置，以防止壓力超過使用下的允許壓力

型號(hào)4HQ41F-150Lb簡bt——rz<?/零件名稱閥體、閥蓋材料牌號(hào)ASTMA216WCB圖ii-S計(jì)算內(nèi)容閥體壁厚驗(yàn)算/根據(jù)ASME16.34-PgllO序號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)公式數(shù)值單位1殼體計(jì)算壁厚1/I力(150)=0.0204+4.56.5mm2殼體計(jì)算壁厚2tl2?c2s尸-1.226.6mm3計(jì)算壓力Pc設(shè)計(jì)給定150psi4計(jì)算內(nèi)徑d設(shè)計(jì)給定4inch5基本應(yīng)力系數(shù)SfASME16.34Pgl607000psi6閥體標(biāo)準(zhǔn)厚度tmASTMB16.34(表3A-Pg96)6.5mm7閥體實(shí)際壁厚/3設(shè)計(jì)給定8mm13>t29t3>tl9 >tnu合格東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司22東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司22型號(hào)4MQ41F-150Lb零件名稱H座/>///////墳材料牌號(hào)PTFE簡圖14-計(jì)算內(nèi)容密封面比壓驗(yàn)算根據(jù)《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊》1序號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)公式數(shù)值單位1密封面外徑Dmw設(shè)計(jì)給定119mm2密封面內(nèi)徑Dmn設(shè)計(jì)給定108mm3密封面寬度bm設(shè)計(jì)給定5.5mm4計(jì)算壓力pPN設(shè)計(jì)給定2.0MPa5密封面必須比壓qMF查手冊表3-134.85MPa6密封面計(jì)算比壓4+Dmn)P4(Dmw—Dmn)10.318MPa7密封面許用比壓[q]查手冊表4-66（閥門設(shè)計(jì)手冊Pg428）15MPa結(jié)論： （q），q，qMF合格東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司型號(hào)4nQ41F-150Lb簡圖零件名稱憫桿材料牌號(hào)ASTMA182F6a231Z計(jì)算內(nèi)容閥桿總轉(zhuǎn)矩及圓周力 n 根據(jù)《實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊》序號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)公式數(shù)值單位1球閥閥桿力矩MizTV!oit-4-IVTizt'+IVTitN.mm2球體與閥座密封面的摩擦力矩Mq不 p24413.89N?mm3閥座密封面平均直徑見上頁DMN+bm113.5mm4球與密封面摩擦系數(shù)1f\/f對(duì)PTFE取0.050.055球體半徑R設(shè)計(jì)給定80mm6計(jì)算壓力P設(shè)計(jì)給定2.0Mpa7球體與閥座接觸點(diǎn)與通道軸法向角a設(shè)計(jì)選定=sin1/ta45.4(°)8填料與閥桿摩擦力矩MizRtt!13639.68N.mm9填料與閥桿摩擦力Rt2dFbTP852.48N10系數(shù)ib查表3?15按hT/M確定2.2211閥桿直徑dir設(shè)計(jì)選定32mm12填料寬度bT設(shè)計(jì)選定6mm13填料深度hi設(shè)計(jì)選定29.8mm14閥桿頭部的摩擦力矩MfFfz打dpj/49736.81N?mm15閥桿頭部接觸面直徑dFjcC/FfzRiR22.23 \E(Ri-R2)37.398mm16材料彈性模量E表3-62.12x10sMpa17閥桿頭部摩擦系數(shù)fr表3-26(3)0.318閥桿頭部球面半徑Ri設(shè)計(jì)給定60mm19球體槽部圓弧半徑R2設(shè)計(jì)給定75mm東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司-5--5-東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司-5--5-東一閥門制造（南通）有限公司20Ffz取F'n與Fi-3-R47LN21關(guān)閉時(shí)淘桿FfzKiFmj+KzFmf+Fr-+-Ft2471N22開啟時(shí)淘桿F”fzK3>Fmj+KaFmf-Fp+Ft2279N23Ki-杳表3.3124密封面處介Fmjn ,—(Dmn+bM)~〃420225N25密封面上密Fmfn(DMN+h.M)bzqvF9506.N26閥桿徑向截Fpji/ )一(辦)2.41607.N27彎曲應(yīng)力owMf/W59.5Mpa28彎曲截面積W4803.8mm229許用彎曲應(yīng)[0w]閥門設(shè)計(jì)入門165Mpa30手柄長度L2設(shè)計(jì)給定423mm31手輪圓周力FsAPI6D規(guī)定360N32Li2Mf/Fs265.5mm■■1。w]N。\vL2>Li合格

型號(hào)4'Q41F-150Lb簡A 1 11零件名稱閥桿（—r材料牌號(hào)ASTMA182F6aV屋）—lA計(jì)算內(nèi)容閥桿頭部強(qiáng)度驗(yàn)算(根據(jù)《實(shí)用序門設(shè)圖序號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)公式數(shù)值單位1閥桿頭部扭TNMf/Ws9.991MPa2球閥閥桿力矩Mf見前頁47790Nemm3I一I斷面WsB*a34783.Mm34系數(shù)B由b/a確定（查表5764）0.3465頭部斷面長c設(shè)計(jì)選定34mm6頭部斷面厚a設(shè)計(jì)選定24mm7材料許用扭(T0.6Sm110MPa8額定工作壓Sm2Sy/3183.3MPa9大操作力M取設(shè)計(jì)數(shù)值95580N?mm1最大扭轉(zhuǎn)切TN2Mf/Ws17.27MPa1材料規(guī)定的SyASME第二卷275MPa結(jié)論：(TN)'>TN”合木口東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司型號(hào)4'Q41F-150Lb簡/ J//1-零件名稱中法蘭螺柱材料牌號(hào)A193B7"O/rTfrrV計(jì)算內(nèi)容中法蘭螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算圖—根據(jù)《ASMEVITT序號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)公式數(shù)值單位1墊片反力G設(shè)計(jì)給定170mm2拉十有效窗h2.53屈 4mm3bn127V”。 表7.S.72AmmA*16w1Q5最小設(shè)計(jì)比V表2-5.131MPa6檜囿百c設(shè)計(jì)給定207Amm7W(Tn設(shè)計(jì)給定12mmRHi設(shè)計(jì)給定9.7Ammq法蘭外珞A設(shè)計(jì)給定mm1R設(shè)計(jì)給定10mm1法蘭母匪f設(shè)計(jì)給定1mm1操作狀態(tài)下wmlWmi=H+Hp70995N預(yù)緊墊片狀wm23.14Gby66191N1TJH=Q/7XSG2P45272N1渾建熔軸為HdHD_)m4G2KA92N1常溫下螺栓SaASMEII卷631MPa4ZV4汩曲FOkACA/TI7TT以幺N/fDc海江汩缶Pu。AUN/TT7TT1)Ql\/TT>c18操作狀態(tài)下螺紋棉制育AmiWml/Sb514.722mmz1n墊片預(yù)緊狀注444Am2Wm2/Sa383.7/>mm22所需的螺栓AmAmi、Am2■?、>4>514.7mm2東一閥門制造（南通）有限公司2螺栓根徑d，設(shè)計(jì)給定6-12.91mm2螺栓個(gè)數(shù)n設(shè)計(jì)給定82螺栓根部直AbAb=nnd2/41048mmz2法蘭設(shè)計(jì)螺W(Am+Ab)13478N2作用于法蘭Hd0.785B2P16334N2總的端部靜IXar三西甲HtHt=H-Hd290.3qrN2r墊片壓緊力HgHg=W-H89411N2從螺栓中心同珀j牡乂演RR=(C-B)/2-gi25.3mm2螺栓中心圓玄口一代中同hDho=R+0.5gi39.05mm3n墊片壓緊力he(C+G)/218.8mm3系數(shù)ho匹533中心圓至Ht如甲間66久hr(R+gi+hG)46mm3由Hd產(chǎn)生的MdHoxho63785N?mm3由Hg產(chǎn)生的MgHGxhG16809N?mm3由Ht產(chǎn)生的MgHtxIit13357N?mm3_ZL_操作狀態(tài)下肅端1區(qū)癡心MoMd+Mg+Mg36545FQQN?mm

7?3系數(shù)KA/B2.233系數(shù)T圖2?7?11.653系數(shù)Z圖2?7?11.754U圖2?7.13.24V圖7.719Q4系數(shù)F圖2?7.20.8154系數(shù)V圖2?7?30.1754系數(shù)f圖2?7.61.254系數(shù)LTd0.734法蘭厚度t設(shè)計(jì)給定12.5mm4系數(shù)eF/ho0.0154系數(shù)dUhos2/V139554八頸部縱向應(yīng) =u ShLg；B80.9N5八法蘭徑向應(yīng) =u Sr(1?33叱+必Lt2B68.13N5法蘭切向應(yīng) =u StYM。t2BR80.4N5(Sh+74.5N5(Sh+80.65N結(jié)論： Ab>Am,Sh<1*5Sf,Sr<S(；Sj<Sf,(Sh+Sr)/2vS“(SH+ST)/2vSf合格東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司-9--9-東一閥門制造（南通）有限公司東一閥門制造（南通）有限公司型號(hào)

零件名稱

材料牌號(hào)

計(jì)算內(nèi)容

根據(jù)4nQ41F.150Lb閥體中法蘭ASTMA216WCB型號(hào)

零件名稱

材料牌號(hào)

計(jì)算內(nèi)容

根據(jù)4nQ41F.150Lb閥體中法蘭ASTMA216WCB結(jié)論:計(jì)算數(shù)據(jù)名稱符號(hào)公式數(shù)值單位1在留載荷n由法蘭做旌AAK27N2T一T々卜斷面OWYQX/Wt MPa3力臂X(2*D.Dn.Dm104中法蘭孑L中D語在給宗2025福休回止nDn設(shè)計(jì)給京1766Dm錯(cuò)在給宗1Q17斷面親新WTJi，r）in*r）Ti、h1KAQ1mm3R斷面雷席hT鉛計(jì)給它12