球阀设计(毕业论文)
球阀的毕业设计
前言近年来，高等职业教育迅速发展。
为我国的职业教育事业带来了蓬勃生机，数控技术及应用作为一门新兴行业，在国内外机械加工中，具有举足轻重的地位。
数控机床作为一种高智能产品，它以结构灵活多变，加工精度高，生产效率高，质量稳定，特别适应多品种，小批量，产品更新周期快的特点，深受广大生产企业的青睐。
作为一名毕业生，经过三年的职业教育，按照老师的要求，综合运用所学知识，通过查找资料，能否保质保量地完成毕业设计任务，是检验毕业生合格与否标准。
本人经过周密思考，认真总结，仔细筛选，决定设计球阀，它综合运用了所学专业知识，充分运用了数控机床加工的各项功能，具有典型代表性。
设计内容包括：1摘要，2目录， 3球阀及各部件的功用与用途，4三维建模造型图5结论与张望6参考文献。
第一章绪论1.1 课题研究的背景1.1.1 国内外控制阀的发展现状从19世纪控制阀应用在蒸汽机开始直到今天，控制阀已经发展成为全球年产值约为200亿美元的产业，而且随着全球性工业化的发展，保持着稳定的增长。
目前，全球的控制阀市场如同大部分工业品一样被三个经济体瓜分，分别是美国为代表的北美经济体，以德国、英国、法国为代表的欧盟地区，和以日本为代表的亚太地区。
美国作为世界上的头号经济强国，美国的阀门工业从二战后初期的全球一半产值下降到现在的30%左右，仍然是全球的最大的阀门供应商。
据美国阀门协会统计，美国阀门协会有超过110家企业，年产值超过40亿美元。
随着美国公司国际化程度的不断加强，阀门企业开始通过收购本土以及世界其它国家的企业来扩大自己的市场份额，增强竞争力。
由于企业之间的收购不断加剧，如今美国的阀门企业多数属于某个超大型跨国公司的一部分。
著名的TYCO流体控制公司是年度销售额340亿美元的TYCO国际的子公司；MASONEILAN公司是DRESSER工业公司的一部分，其年销售额超过3亿美元；1984年就在中国开展业务的FISHER 控制阀由于进入中国较早，其产品已经成为中国教科书的样板，其母公司EMMERSON集团的销售额已超过140亿美元。
球阀的设计与制造论文
球阀的设计与制造论文球阀是一种常见的流体控制设备，其设计与制造涉及到多个方面，包括结构设计、材料选用、制造工艺等。
本文将介绍球阀的设计与制造的相关内容。
首先，球阀的结构设计是设计与制造的核心，也是确定性能与使用寿命的关键。
球阀主要由球体、阀杆、阀座等组成，通过旋转阀杆将球体与阀座进行配合以实现流体的开关。
在设计过程中，需要考虑流通性能、密封性能以及使用寿命等因素。
为了提高球阀的流通性能，一般采用全通径流道设计，即球体与管道间的直径一致，减少流体的阻力；同时，还需要考虑球体与阀座的密封性能，采用合适的材料，并设计合理的接触面积和接触压力，以确保密封可靠。
此外，为了提高球阀的使用寿命，一般会在设计中考虑减小阀杆的扭矩和摩擦力，选用合适的材料和润滑方式，以降低磨损和损坏的风险。
其次，材料的选用也是球阀设计与制造中需要考虑的重要因素。
球阀的耐腐蚀性、耐高温性以及耐磨性等关键性能与选用的材料密切相关。
常见的球阀材料有不锈钢、碳钢、铜、铸铁等。
一般情况下，不锈钢是较为常用的材料，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能，能够满足大部分工况的要求。
但对于特殊的工况，如高浓度酸碱溶液、高温腐蚀介质等，需要选择具有更好耐腐蚀性的材料，如合金钢、高温合金等。
最后，制造工艺也是球阀设计与制造中不可忽视的因素。
制造工艺的好坏直接影响到球阀的质量和性能。
在球阀制造过程中，需要注意球体与阀座的配合精度、阀杆的加工表面质量以及接口的加工精度等。
一般对于高要求的球阀，宜采用数控机床来进行加工，以提高加工精度和加工效率；同时，对球阀的表面处理也是十分重要的，可以采用喷砂、电镀等方式，以提高球阀的美观性和耐腐蚀性。
总之，球阀的设计与制造是一个综合性的过程，需要考虑结构设计、材料选用以及制造工艺等多个方面。
通过合理的设计与制造，可以提高球阀的流通性能、密封性能和使用寿命，满足不同工况的需求。
在未来的研究中，还可以进一步研究球阀的自动化控制、智能化以及节能减排等方面的技术，以提高球阀在工业领域的应用水平。
球阀毕业设计
球阀毕业设计球阀是一种常见的阀门，广泛应用于工业生产中的流体控制系统中。
球阀的设计和制造对于确保系统的正常运行和安全性至关重要。
本文将探讨球阀的毕业设计，包括设计要求、设计过程和设计实施等方面。
一、设计要求在进行球阀的毕业设计之前，需要明确设计的要求和目标。
球阀的设计要求通常包括以下几个方面：1. 流体介质：球阀可以用于不同的介质，如水、油、气体等。
设计时需要考虑介质的特性，如温度、压力、腐蚀性等。
2. 流量要求：根据应用场景的需要，确定球阀的流量要求，包括最大流量、最小流量、调节范围等。
3. 工作压力：根据系统的工作压力确定球阀的额定压力，确保球阀在工作过程中能够承受系统的压力。
4. 密封性能：球阀的密封性能对于流体控制至关重要。
设计时需要考虑球阀的密封结构和材料，确保其具有良好的密封性能。
5. 使用寿命：球阀的使用寿命直接影响系统的稳定性和可靠性。
设计时需要考虑球阀的材料选择、结构设计等因素，以提高球阀的使用寿命。
二、设计过程球阀的设计过程通常包括以下几个步骤：1. 理论分析：在进行球阀的设计之前，需要进行理论分析，包括流体力学分析、结构力学分析等。
通过理论分析，可以确定球阀的结构参数和设计指标。
2. 结构设计：根据理论分析的结果，进行球阀的结构设计。
结构设计包括球体、阀座、密封圈等部件的设计，以及球阀的连接方式、操作方式等。
3. 材料选择：根据球阀的工作环境和要求，选择合适的材料。
材料选择需要考虑介质的特性、温度、压力等因素，以及球阀的密封性能、耐腐蚀性等要求。
4. 制造工艺：根据球阀的设计图纸，确定球阀的制造工艺。
制造工艺包括材料加工、零部件加工、装配等过程，确保球阀的质量和性能。
5. 检测验证：在球阀的制造完成后，进行检测验证。
检测验证包括外观检查、密封性能测试、流量测试等，以确保球阀的质量和功能达到设计要求。
三、设计实施球阀的设计实施需要考虑以下几个方面：1. 设计团队：组建专业的设计团队，包括工程师、技术人员等。
电动球阀毕业设计
电动球阀毕业设计电动球阀毕业设计在现代工业中，电动球阀作为一种重要的控制装置，被广泛应用于各个领域。
电动球阀的设计与研发对于提高工业自动化水平、优化生产流程起着至关重要的作用。
本文将探讨电动球阀毕业设计的相关内容，包括设计原理、材料选择、结构设计以及性能测试等方面。
一、设计原理电动球阀是一种通过电动执行器控制球体旋转以实现开关动作的阀门。
其设计原理基于电动执行器的转动力矩和球体的旋转，通过电动执行器的驱动，使球体在阀体内旋转，从而实现介质的通断控制。
电动球阀的设计原理包括电动执行器的选型和驱动方式选择、球体与阀座的匹配等。
二、材料选择电动球阀的材料选择对于其使用寿命和性能稳定性具有重要影响。
一般来说，球体和阀座的材料应具备良好的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性能。
常见的材料包括不锈钢、碳钢、铜合金等。
此外，电动执行器的外壳材料也需要考虑其防护等级和耐腐蚀性能。
三、结构设计电动球阀的结构设计需要考虑阀体、球体、阀座、电动执行器等组件的相互配合和功能实现。
阀体应具备良好的密封性能和强度，以承受介质的压力和温度。
球体和阀座的设计应保证其密封性能和耐磨性。
电动执行器的设计需要考虑其输出转矩和控制精度。
四、性能测试电动球阀的性能测试是毕业设计中不可或缺的一部分。
性能测试包括密封性能测试、耐压试验、开关速度测试等。
密封性能测试主要通过泄漏试验来评估阀门的密封性能。
耐压试验用于检验阀门在高压环境下的耐受能力。
开关速度测试则用于评估电动执行器的响应速度和控制精度。
五、应用领域电动球阀广泛应用于石油化工、电力、冶金、水处理等行业。
在石油化工行业，电动球阀被用于控制介质的流量和压力，保证生产过程的稳定性和安全性。
在电力行业，电动球阀用于控制火力发电厂的燃料和冷却介质的流量。
在冶金行业，电动球阀被用于控制高温高压介质的流动。
六、发展趋势随着工业自动化水平的提高，电动球阀的发展也呈现出一些新的趋势。
首先，电动球阀的智能化和网络化程度将进一步提高，实现远程监控和控制。
球阀毕业论文正文
阀门安装之前，要确认阀门符合设计要求和有关标准。
安装前，管道内部要清洗，除去铁屑等杂质，防止阀门密封座夹杂异物。另外，安装时的阀门应是关闭状态。
在安装阀门时，要确认介质流向、安装形式及手轮位置是否符合规定。
在搬运和安装阀门时，要谨防磕碰划伤的事故。
起吊阀门作业时。阀门要在指定的起吊位置上正确起吊，不得使阀门仅在局部受力的情况下进行起吊或牵引。
法兰连接阀门的安装。
连接两个法兰时，首先要使法兰密封面与垫片均匀压紧，由此保证靠同等的螺栓应力对法兰进行连接。
在紧固螺栓时，要使用与螺母相匹配的扳手，当使用油压、风动工具进行紧固时，注意不要超过规定的力矩。
法兰的紧固要避免用力不匀，应按照对称、交义的方向顺序旋紧。
法兰的安装后，要确认所有的螺栓螺母的坚固均匀
设计固定球阀应考虑壳体刚度强度、阀杆强度、中法兰强度、填料高度等力学性能。还应考虑使用年限、防火、防静电、外观及便于制造、安装使用、维修等特点。
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球阀一般有缩经和全通径两种结构。无论哪种结构，球阀的流阻系数都是很小的。特别是全通经球阀，由于其通道直径等于管道内经，故在所有阀门中，这种阀门的流阻是最小的。
在此次培训中，能听一些阀门界专家授课真是一个难得的好机会。对阀门有了初步的认识,为我们以后的人生道路做了一个良好的开端。我深知知识是无穷无尽的,所以我会好好利用我所学到的知识,在今后的工作中慢慢摸索,好让自己有所作为,为社会作出一点贡献。
参 考 文 献
1邱晓来、陆培文等编 阀门样本 北京：机械工业出版社 1997
4、设计需达到技术要求
4、1阀体
1、阀体壁厚应符合ASME B16.34的要求。
2、法兰连接阀门的结构长度应符合ASME B16.10长型或短型的规定。
毕业设计--手动式浮动球球阀的设计
2
完成球阀各零件的设计及计算，并确定装配方案
09.03.25～09.04.25
3
用CAD绘制出球阀的零件图（7张）及装配图（1张）
09.04.25～09.05.15
4
编写毕业设计说明书及球阀的使用说明书
09.05.15～09.06.05
5
准备毕业答辩
09.06.05～09.06.15
The shortcomings of the traditional ball valve is friction, and life short, good sealing performance. Therefore, the key question is designed to minimize the risk of friction, sealing important, and ultimately to achieve high efficiency, high quality and durability requirements. Ball wear and tear of the headstock has a small, closed gate can control the flow and the benefits of labor-saving; as a result of the valve seat seal design is the flexibility to choose the valve seat, the ball valve to overcome a common result of excessive pressure sealing of sealing surface of the shortcomings of easy to wear and tear to extend the life of aball valve.
球阀的毕业设计(一)2024
球阀的毕业设计（一）引言概述：球阀是一种常用的流体控制设备，在各个领域都有广泛的应用。
为了更好地理解球阀的工作原理和性能特点，本文将以球阀的毕业设计为主题，详细介绍球阀的相关知识和设计考虑要点。
本文将首先介绍球阀的基本结构和工作原理，然后深入探讨球阀的材料选择和密封设计，接着讨论球阀的流体力学性能和流量特性，并进一步阐述球阀的操作和控制方式。
最后，针对球阀设计中的常见问题提供解决方案，并总结本文的主要内容。
正文：一、球阀的基本结构和工作原理1. 球阀的主要组成部分：球体、阀体、阀杆、密封圈等。
2. 球阀的工作原理：通过旋转球体来实现流体的开启与关闭。
二、球阀的材料选择和密封设计1. 材料选择的考虑因素：介质特性、温度、压力等。
2. 常用的球阀材料：不锈钢、碳钢、铸铁等。
3. 密封设计的要点：密封材料的选择、密封性能的考虑。
三、球阀的流体力学性能和流量特性1. 球阀的流体力学参数：流体阻力、流通能力等。
2. 球阀的流量特性：等百分比减小、线性减小、快速开启等。
四、球阀的操作和控制方式1. 手动操作：手动杆、手轮等。
2. 电动操作：电动执行器的选择和应用。
3. 气动操作：气动执行器的工作原理和优势。
五、球阀设计中的常见问题与解决方案1. 泄漏问题的解决方法：密封材料的更换、紧固螺栓的调整等。
2. 操纵灵活性问题的解决方法：减小阀杆摩擦、改善阀杆导向等。
总结：通过对球阀的毕业设计的详细阐述，我们深入了解了球阀的基本结构和工作原理，掌握了球阀材料选择和密封设计的要点，理解了球阀的流体力学性能和流量特性，以及球阀的操作和控制方式。
在球阀设计过程中，我们还提供了解决常见问题的方法和建议。
希望本文能为读者对球阀的设计和应用提供参考和帮助。
球阀的设计论文
球阀的设计和选用球阀的功能原理以球体作为关闭件的阀门称作球阀。
球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。
球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。
球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。
球阀的特点球阀的主要特点是本身结构紧凑，流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。
密封可靠，结构简单、体积小、重量轻，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用，在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀，适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
球阀的结构和类型球阀的结构形式和品种规格非常之多，根据其用途和特点大致可分为以下几种：一．按球体的支撑方式分为浮动球球阀和固定球球阀两类。
1．浮动球球阀：其主要特点是球体无支撑轴球体以阀门进出口两端的阀座为支撑。
阀杆与球体为活动链接，因此这种球阀的球体被两阀座夹持其中而呈“浮动”状态。
2．固定球球阀：其特点是球体与上下阀杆连成一体，球体可沿与阀门通道相垂直的轴线自由转动，但不能沿通道轴线移动。
因而，固定球球阀的转矩小，阀座变形小，密封性能稳定，使用寿命长，适用于高压，大通径的场合。
二．按球体的安装方式可分为顶装式，底装式，侧装式及斜装式四种。
三．按球体结构可分为整体球球阀，半球体球阀，截球体球阀三种。
其中截球体球阀又分为弓形和扇形截球体球阀。
四．按球阀与管道的连接形式可分为法兰连接球阀，内螺纹和外螺纹连接球阀和焊接连接球阀四三种。
其中法兰连接球阀又分为整体法兰连接球阀，螺纹法兰连接球阀，对夹式法兰连接球阀和焊接法兰连接球阀。
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第一章绪论1.1球阀简介球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。
在西方国家工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升，在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。
球阀主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。
而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。
1.2球阀的工作原理球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。
球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。
球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用，如V型球阀。
球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。
球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
1.3球阀的特点1．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。
2．结构简单、体积小、重量轻。
3．紧密可靠。
它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。
在真空系统中也已广泛使用。
4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。
5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。
1.4球阀的分类球阀分有：浮动球球阀、固定球球阀、轨道球阀、V型球阀、三通球阀、不锈钢球阀、锻钢球阀、卸灰球阀、抗硫球阀、三通球阀、气动球阀、电动球阀、卡套球阀、焊接球阀。
按壳体/主体材料分类，球阀可分为：1. 金属材料阀门：如碳钢阀门、合金钢阀门、不锈钢阀门、铸铁阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门等。
2. 金属阀体衬里阀门：如衬胶阀门、衬氟阀门、衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。
3. 非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。
国内生产球阀的厂家比较多，连接尺寸也大多不统一。
主要分以下几个大类：（1）以JB／T2203－1999《球阀结构长度》为主的通用类。
目前国内大多数球阀生产厂家均按本标准设计生产。
如上海良众阀门有限公司、浙江罗浮锅炉附件厂、杭州阀门厂、、上海阀门厂、开封高压阀门厂、海安阀门厂等。
但本标准也不尽完美，规格不全，浮动式球阀最大公称通径为DN1200，固定式球阀最大公称通径DN2000。
根据厂所生产的阀门规格及掌握的资料来看，目前浮动式球阀公称通径最小为DN6，固定式球阀公称通径最小为DN50。
经考证，各厂家连接尺寸也不尽统一，如DN150固定式球阀，上海良众阀门厂、上海阀门厂及上海雅泽阀门厂各不相同。
为了有一个统一的标准，用户在选用及安装时同一规格能够互换，建议国家通用机械研究所对JB／T2203－1999《球阀结构长度》进行修订。
建议设计院及用户按标准选用，球阀生产厂家按标准设计制造。
1.4.1浮动球球阀球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。
浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷，在受到较高压力冲击时，球体可能会发生偏移。
这种结构，一般用于中低压球阀。
1.4.2固定球球阀球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。
固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。
通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门。
为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。
1.4.3弹性球球阀（即轨道球阀）球阀的球体是弹性的。
球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大，依靠介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。
这种阀门适用于高温高压介质。
弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。
当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。
在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。
1.4.4 V型球阀这种球阀属于固定球阀，也是单阀座密封球阀，调节性能是球阀中最佳的，流量特性是等百分比的，可调比达100:1。
它的V型切口与金属阀座之间具有剪切作用，特别适合含纤维、微小固体颗粒、料浆等介质。
1.4.5三通球阀三通球阀有T型L型。
T型能使三条正交的管道相互联通和切断第三条通道，和起分流、合流作用。
L型只能连接相互正交的两条管道，不能同时保持第三条管道的相互连通，只起分配作用。
产品特点：1、三通球阀在结构上采用一体化结构，4面阀座的密封型式，法兰连接少，可靠性高，设计实现了轻量化2、三通球芯分T型和L型，使用寿命长，流通能力大，阻力小3、球阀按作用式分单作用和双作用两种型式，单作用式的特点是一旦动力源发生故障时，球阀将处于控制系统要求的状态。
1.5本课题设计主要的内容及任务设计一手动球阀。
设计参数如下：型号Q41F-40 1.工作压力PN＝4.0Mpa ；2.公称直径DN=65mm ；3.工作温度≤350℃。
主要的设计及计算任务如下：1.确定阀体的结构形式、连接形式和结构长度。
2.计算阀体壁厚。
3.确定阀体材料。
4.设计球阀阀体法兰。
（1）计算法兰螺栓载荷（2）计算法兰应力（3）校核法兰许用应力（4）设计法兰密封结构5. 计算球阀阀杆强度设计（论文）要求：（1）完成手动球阀有关零件的设计计算；（2）用三维绘图软件画出球阀的主要零件的零件图和装配图。
第二章 阀体主要零件的计算2.1球阀阀体壁厚的计算2.1.1阀体的结构形式、连接形式和结构长度1.阀体的结构形式：整体式阀体。
整体式阀体适用于球阀内件从顶部装入的结构形式。
2.阀体与管道的连接形式：法兰连接形式3.结构长度：查《球阀设计与选用》表6-3，结构长度L=290 2.1.2阀体材料的选用、力学性能和许用应力1.阀体材料的选用: 参考《球阀设计与选用》表6-9，选取材料 球墨铸铁QT400-152.阀体材料的化学成分与力学性能：参考《球阀设计与选用》表6-10~6-19。
QT400-15 最小抗拉强度δb=400Mpa ，最小屈服强度δs=250Mpa 。
3.阀体材料的许用应力：查《球阀设计与选用》表6-20~表6-23。
QT400-15 许用拉应力[δL]=54Mpa,许用弯曲应力[δW]=78 Mpa ，许用剪应力[τ]=27 Mpa 。
2.1.3阀体壁厚的计算1.厚壁计算 高压金属球阀阀体的强度计算通常采用薄壁容器的计算公式：sb ='Sb+C (mm) （2—1）'S b =2D(K 0—1)(mm)整理上式：sb =2D（K 0—1）+C （2—2）其中：K 0=P3][][-δδ式中sb ——考虑附加裕量的壁厚（mm ）;'Sb——按强度计算的壁厚（mm ）;P ——设计压力（常温下的最大工作允许压力）(Mpa)；P=4MPaD ——阀体内腔的最大直径（见《球阀设计与选用》图6-1~图6-4）（mm ）；D=(1.5~1.8)DN,DN=65mm, D 取100mm 。
][δ——材料的许用拉应力（MPa ）,取nbb δ与nss δ两者中的较小值。
nbb δ=25.4400=94.11，n s sδ=3.2250=108.69，][δ取94.11 Mpa 。
δb和δs——常温下材料的抗拉强度（MPa ）和屈服强度（MPa ），查《球阀设计与选用》表6-11~表6-19；δb=400 Mpa ，δs=250 MPan b和n s——分别以抗拉强度为指标安全系数和以屈服强度为指标的安全系数。
δb=4.25，n s=2.3C ——考虑铸、锻造偏差、工艺性和流体的腐蚀等因素的附加裕量。
C 值查《球阀设计与选用》表6-5。
C 取5mmK 0=4311.9411.94⨯-=1.07sb =2100（1.07—1）+5=8.5DD S NNb +2=65655.82+⨯=1.26 > 1.2 按厚壁计算合理。
2.阀体最小壁厚 查《球阀设计与选用》表6-6~表6-8最小壁厚sb=9.5mm 。
2.2球阀阀体法兰的设计2.2.1法兰螺栓的计算(1) 操作情况 W P =F+F P +Q （2—3） =0.7852D G P+2πb DGmP+Q式中 W P ——在操作情况下所需的最小螺栓载荷（N ）; F ——总的流体静压轴向力（N ），F=0.7852DGP;FP——连接接触面上总的压紧载荷（N ），F P =2πb DGMp;DG——载荷作用位置处垫片的直径（mm ），D G =91.5mmb ——垫片有效密封宽度或法兰接触面压紧宽度（mm ），b 值查《球阀设计与选用》表6-24；b=2.53b=6.5,b>6.4mm 时，b=2.53b=6.5b——垫片密封面基本宽度（mm ），b 0值查《球阀设计与选用》表6-24。
b 0=2N=6.6 P ——设计压力（Mpa ）；m ——垫片系数，查《球阀设计与选用》表6-25，选择“内有棉纤的橡胶”，则m=1.25，Y=2.8MpaQ ——球体与阀座密封圈之间的密封力（N ）。
查《球阀设计与选用》第四章，Q =4πP(0.62221224.0d D D-+)式中：D2——阀座密封圈外径（mm ）。
D 2=D N +2b ；b 值查《球阀设计与选用》图4-5，b=4。
D 2=65+2×4=73。
D1——阀座密封圈内径（mm ）。
D 1= DNd2——支座外径（mm ）。
根据球阀设计与选用》（4-33），d 2=22216.06.1D D -Q =4πP （0.62221224.0d D D -+）=4159.8N （2）预紧螺栓情况 在预紧螺栓时螺栓承受的载荷为W a ; W a =Y bDGπ+Q 1（2—4）式中 W a ——在预紧螺栓时所需的最小螺栓载荷（N ）； Y ——垫片或法兰接触面上的单位压紧载荷（Mpa ）；查《球阀设计与选用》表6-25，Y=2.8MpaQ 1——球体与密封圈之间的预紧力（N ）Q 1=4πqmin (2122D D -) (N) 式中qmin——预紧所必需的最小比压，qmin=0.1（Mpa ），并应保证qmin≥2 （Mpa ），q min 取2 Mpa 。