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基于C#.NET三偏心蝶阀干涉分析软件的研究

作　者: 王志敏
导　师: 张希恒
学　校: 兰州理工大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 三偏心蝶阀干涉摩擦力矩 C# 软件
分类号: TH134
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
引　用: 1次
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内容摘要

自70年代国外发明三偏心金属密封蝶阀以来,由于其具有启闭力矩小、采用斜锥面密封、密封性好、抗磨损、使用寿命长等优点,在工业生产中的中高压流体系统得到了非常广泛的用途。从80年代开始引入我国,到目前为止在国内只有少数厂家能够制造三偏心金属密封蝶阀,但仍然有一些关键技术没有掌握。如具有复杂空间曲面的密封副设计,不仅制造难度大,而且容易干涉,远达不到零摩擦、零泄漏以及快关要求。目前我国蝶阀密封副设计方法以经验参数设计为主,国内还没有关于三偏心蝶阀的结构优化设计软件,许多制造企业都是利用经验数据和相对简化的计算方法确定三偏心蝶阀的基本数据,很难使产品达到不干涉、小扭矩和零泄漏的要求。开发三偏心蝶阀的干涉分析软件,是非常重要的。本文研究了三偏心蝶阀的基本结构,给出了主要的结构参数,如蝶板的厚度计算、轴向偏心距的估算等,推导出了蝶板几个主要截面的几何参数(长轴、短轴)与三个偏心量之间的函数关系,提出了参数优化要求。三偏心蝶阀的运动分析主要是讨论干涉性能的分析,三偏心蝶阀的干涉分析是性能评价中一个很重要的环节。根据蝶阀的密封结构设计和机构的运动关系建立蝶板密封面的三维数学模型,采用C#编写计算机程序对密封面上每个点在蝶板机构开启时的启闭角进行计算,验证蝶板是否与阀体产生干涉,调整三偏心参数,确定三偏心蝶阀最小的径向偏心,为驱动装置的选取提供了依据。本文还对该三偏心蝶阀干涉分析软件进行了验证,通过三偏心蝶阀干涉分析软件优化其设计参数,并根据优化后的设计参数的取值范围计算出轴向偏心、径向偏心、角偏心的最大值和最小值,并在最大值和最小值之间任取两个不连续的点,进行摩擦扭矩的计算,对计算结果进行了对比分析。对比分析的结果表明,优化设计所计算出的摩擦扭矩显著减小,有效的降低操作扭矩,提高使用寿命。通过上述的研究,编写的三偏心蝶阀分析软件具备分析三偏心蝶阀基本结构参数、启闭性能指示角的计算、干涉分析和摩擦力矩计算,使得在该软件指导设计下的三偏心蝶阀蝶板运动无干涉、密封比压分布均匀、摩擦扭矩小,并且提供快捷高效的设计方法。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-10
第1章引言  10-16
  1.1 课题来源及名称  10
    1.1.1 课题来源  10
    1.1.2 课题名称  10
  1.2 研究目的和意义  10-12
    1.2.1 研究目的  10
    1.2.2 研究意义  10-12
  1.3 三偏心蝶阀的国内外研究现状  12-13
    1.3.1 国外发展现状  12
    1.3.2 国内发展现状  12-13
  1.4 三偏心蝶阀结构的演变  13-16
    1.4.1 蝶阀的结构特点  13
    1.4.2 蝶阀的几种结构形式  13-16
第2章三偏心蝶阀的基本结构分析  16-20
  2.1 三偏心蝶阀结构特点  16
  2.2 三偏心蝶阀的结构参数  16-18
    2.2.1 蝶板的厚度计算  16-17
    2.2.2 径向偏心的估算  17-18
    2.2.3 轴向偏心的估算  18
    2.2.4 蝶板的锥度  18
  2.3 蝶板的几个主要截面的几何参数之间的关系  18-19
  2.4 参数优化要求  19
  2.5 小结  19-20
第3章三偏心蝶阀蝶板密封面几何干涉分析及结构参数优化  20-27
  3.1 蝶板密封面干涉原理分析  20-21
  3.2 三偏心蝶阀的运动干涉分析  21-25
    3.2.1 三偏心蝶阀的运动干涉条件  21-22
    3.2.2 运动干涉分析  22-25
  3.3 蝶板的最佳偏心计算  25-26
    3.3.1 蝶板的锥顶角2α的计算  25-26
    3.3.2 蝶板偏心角γ的计算  26
    3.3.3 轴向偏心H 的计算  26
    3.3.4 径向偏心E 的计算  26
  3.4 本章小结  26-27
第4章三偏心蝶阀干涉分析软件设计  27-48
  4.1 概述  27
  4.2 软件开发意义  27
  4.3 软件开发工具  27-31
    4.3.1.N ET 概述  27-28
    4.3.2.N ET 框架  28-30
    4.3.3 C#.NET 概述  30-31
  4.4 干涉软件程序分析  31-43
    4.4.1 软件界面设计的基本原则和方法  32-34
    4.4.2 程序界面的设计  34-43
    4.4.3 运行结果分析  43
  4.5 干涉计算分析示例  43-47
  4.6 本章小结  47-48
第5章三偏心蝶阀干涉分析软件的验证  48-51
  5.1 可行性分析  48
  5.2 蝶板的优化设计方案计算  48
  5.3 优化结果分析  48-50
  5.4 本章小结  50-51
全文总结  51-52
参考文献  52-55
致谢  55-56
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  56

基于C#.NET三偏心蝶阀干涉分析软件的研究

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