球閥閥桿廠家在進(jìn)行有限元計(jì)算求解之前，首先進(jìn)行環(huán)境設(shè)定，即給出約束條件。圖5給出了球閥球體與閥桿力學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算得閥座密封面與球體的摩擦轉(zhuǎn)矩為10kN·m扭矩，作用在閥桿兩鍵槽處的力為191kN，設(shè)定填料函處具有無(wú)摩擦固定支承，球體與閥座接觸面設(shè)定為瞬間固定支承。

  球閥閥桿廠家在球體與閥桿接觸部銑方槽，閥桿扁榫不更改。通過(guò)Ansys分析軟件的求解計(jì)算，得到球體與閥桿接觸部變形圖及應(yīng)力圖（圖6）。在應(yīng)力圖中，球體與閥桿接觸處最大應(yīng)力值比較集中在球孔邊緣處很小的兩塊區(qū)域，這兩塊區(qū)域極易產(chǎn)生破損失效，此結(jié)構(gòu)球體閥桿槽最大應(yīng)力σy=227MPa，超出了材料最大許用應(yīng)力值，故不合格。

  球閥閥桿廠家在球體與閥桿接觸部銑方槽，閥桿扁榫更改。通過(guò)Ansys分析軟件的求解計(jì)算，得到球體與閥桿接觸部變形圖及應(yīng)力圖（圖7）。在應(yīng)力圖中，球體與閥桿接觸處最大應(yīng)力區(qū)域由兩側(cè)改為中間，其最大應(yīng)力值得到了降低σy=193.355MPa，但最大應(yīng)力值還是超過(guò)了材料的許用應(yīng)力［σy］，故需通過(guò)進(jìn)一步的改進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)。

  在球體與閥桿接觸部銑圓弧槽，閥桿扁榫不更改。通過(guò)Ansys分析軟件的求解計(jì)算，得到球體與閥桿接觸部變形圖及應(yīng)力圖（圖8）。在應(yīng)力圖中，最大應(yīng)力σy=215.589MPa，最大應(yīng)力值超出材料許用應(yīng)力［σy］，故不合格。

  在球體與閥桿接觸部銑圓弧槽，閥桿扁榫更改。通過(guò)Ansys分析軟件的求解計(jì)算，得到球體與閥桿接觸部變形圖及應(yīng)力圖（圖9）。在應(yīng)力圖中，最大應(yīng)力σy=181.446MPa，雖然該結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型求解后最大應(yīng)力值小于材料的許用應(yīng)力值，但其值接近材料許用應(yīng)力［σy］，為此需要進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

  球體與閥桿接觸部銑圓弧槽，閥桿扁榫做更改，同時(shí)為了更好地防止應(yīng)力集中，面接觸處銳部倒圓角。通過(guò)分析軟件的求解計(jì)算，得到球體和閥桿接觸部變形圖及應(yīng)力剖視圖（圖10）。在應(yīng)力圖中，最大變形量0.018mm，最大應(yīng)力σy=154.539MPa，最大應(yīng)力值小于材料許用擠壓應(yīng)力值［σy］，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)由于接觸部所受最大應(yīng)力處遠(yuǎn)離金屬密封球閥球體涂層易剝落區(qū)故此設(shè)計(jì)改進(jìn)較為合理。

  后處理

通過(guò)分析5種方案（表2），其采用方案5的設(shè)計(jì)方法時(shí)，金屬密封球閥的閥桿與球體接觸處的擠壓應(yīng)力小于材料許用擠壓應(yīng)力值，球體與閥桿接觸部位設(shè)計(jì)合理，有效。

表2 5種不同方案的計(jì)算結(jié)果

  計(jì)算結(jié)果表明，球體圓口倒角和閥桿扁榫特殊的高平臺(tái)凸起設(shè)計(jì)，能在不增大球閥結(jié)構(gòu)和不降低球體強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，有效的降低局部的接觸應(yīng)力。在閥門(mén)設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，采用基于Ansys的分析與設(shè)計(jì)方法可以有效地優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使其滿(mǎn)足性能要求，從而提高閥門(mén)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

文章由球閥閥桿, 全焊接球閥閥桿,球閥閥桿廠家,全焊接球閥配件,全焊接球閥閥桿廠家永嘉立竿機(jī)械配件有限公司整理發(fā)布了解詳情請(qǐng)咨詢(xún)手機(jī)：13336911822 

 

永嘉立竿機(jī)械配件有限公司從事機(jī)械生產(chǎn)與制作球閥閥桿、 全焊接球閥閥桿、全焊接球閥配件，搜索球閥閥桿廠家，全焊接球閥閥桿廠家找到我們，歡迎新老用戶(hù)來(lái)電咨詢(xún)：0577-67368576

聯(lián)系人：朱先生 

手機(jī)：13336911822  15988783222

電話：0577-67368576

傳真：0577-67358576

Q  Q：2634807082

網(wǎng)址：http://www.yzjhjc.com/

地址：永嘉東甌街道東甌工業(yè)區(qū)