球阀的绘制与三维建模

左用工禹只燿？ftRIIRUlOCxTItlhAlCm.I.FF业设计论文）课题名称：球阀的绘制与三维建模指导教师：马玉清系别：电子信息系专业：机电一体化技术班级：11机电4班姓名：曹锋二o三年十月十五日摘要近年来，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。本次毕业设计的主要工作是通过用不同的测量仪器对球阀教具各个零部件进行测量，绘制草图，通过查阅相关资料对其中的标准件进行标注。用CAD画出球阀各个零部件的零件图和装配图，用PRO/E画出各个零部件的实体图，最终装配成一个完整的球阀模型。在测绘过程中需要熟练运用各种量具，熟练查阅技术资料，国家标准，熟练运用CAD软件和PRO/E软件。关键字：球阀；测绘；CAD；PRO/E毕业设计（论文）任务书课题名称球阀的绘制与三维建模课题性质工程应用专业班级学生姓名学号指导教师马玉清教研室主任李如平系部主任王勇发放日期2013-6-28一、课题条件：球阀它具有旋转90度的动作，阀芯为球体，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量之用，如V型球阀。毕业设计内容要求：1、熟练查阅技术资料，国家标准，熟练运用CAD软件和PRO/E软件2、用AUTOCAD画出球阀各个零部件的零件图和装配图3、用CAD或者是PRO/E画出各个零部件的实体图4、最终装配成一个完整的球阀模型5、书写毕业论文二、计划进度：1.资料的收集6月28日至8月1日3. 2.用AUTOCAD画出球阀各个零部件的零件图和装配图8月1日至9月1日用CAD或者是PRO/E画出各个零部件的实体图并最终装配成一个完整的球阀模型9月1日至10月10日4.毕业设计论文的书写、修改、完善10月11日至11月10日5.准备毕业设计答辩11月10日至11月20日三、主要参考文献：1王先逵机械制造工艺学北京：机械工业出版社，20112 詹友刚.Pro/ENGINEER野火4.0机械设计教程北京：机械工业出版社，2009.3 黄云清，张远平等公差配合与测量技术北京：机械工业出版社,20074 李澄，吴天生等.机械制图.北京.高等教育出版社，2008.5 徐炳亭，吴子东等.计算机应用基础.天津：天津人民出版社.2005.6 杨黎明，杨志勤等.机械设计简明手册.北京：国防工业出版社，2008.7 史彦敏.AutoCAD2006实训教程北京：化学工业出版社，2009.指导教师马玉清2013年6月28日（系）教研室主任王勇2013年6月28日目录第一章绪论1.1课题研究的背景61.2本设计的意义、内容、目的与任务9第二章球阀的简单分析2.1球阀的功用和用途102.2球阀的工作原理112.3球阀的主要特点11第三章球阀的拆卸3.1测绘前的准备及测绘步骤123. 2球阀的拆卸要求143球阀拆卸时注意事项14第四章零部件的测绘3. 1扳手的测绘154. 2螺栓的测绘164. 3垫圈的测绘174.4阀盖的测绘184.5阀芯的测绘204.6阀杆的测绘214.7压紧套的测绘224.8阀体的测绘234.9密封圈的测绘254.10填料的测绘25第五章球阀的装配5. 1零件图的装配265.2实物图的装配28主要参考文献：29致谢30第一章绪论课题研究的背景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。德国作为欧盟经济体的火车头，德国的经济在二战后得到了迅速的恢复，德国产品凭借其优良的质量迅速占领了欧洲市场，并随着中国的对外开放来到了中国。目前德国的阀门生产企业有170多家，产值超过22亿欧元，其中出口率为50%左右。德国的阀门企业一直保持着中小型私营企业的特点，目前刚刚开始类似美国的企业并购，但还没有形成类似美国的大的跨国公司。德国的控制阀企业多数属于专业性很强的公司，在某一类产品的研究、设计制造方面都有自己的独到之处。SAMSON公司作为德国控制阀行业的领军者，销售额超过4亿欧元，从1909年发明的波纹管开始，一直在控制阀领域保持技术和质量的领先oAUMA公司是世界上最大的专业生产控制阀用的电动执行器的企业之一，销售额在1.5亿欧元左右，其在电动执行机构上的技术领先使其保持着巨大的竞争优势。日本作为世界第二的经济体，日本的阀门企业共有706家，但其中15家的产值占到了整个市场的70%。日本阀门市场的总产值约为6亿美元，控制阀是其出口的主要产品。作为中国的近邻，日本的控制阀企业早在60年代就来到中国，至今为止，日本的控制阀企业是目前国内合资企业的最大的合作外方。YAMATAKE、KOSO等几家日本最著名的控制阀生产商目前和国内的多家公司进行了合资，其产品由于价格适中，质量较好，迅速占领了国内的中低端市场。同样，在日本本国生产的控制阀在制造质量和技术上领先于合资企业，保持着在高端市场的竞争力。目前我国阀门生产企业约有5000多家，但大多起点低，规模小，科研开发能力弱，只能参照国外的一些产品结构和样机，做一些消化吸收的工作。造成这种局面的原因主要有以下两个方面：首先，从科研人员组成及经费投入情况来看，目前国内阀门行业科研人数不到职工人数的10%，科研经费的投入小于年产值的3%；在国外，科研经费的投入达到年产值4%的企业，只能勉强维持生产。其次，在劳动生产率方面，美国每人每年13.8万美元，日本每人每年9.5万美元，而我国平均每人每年只有3万元人民币。落差如此之大，国内阀门制造企业也就无法在市场上产生震憾力，与同行业国际知名企业的竞争就更加困难。要尽快改变这种现状，不仅要进行资产重组，更重要的是提高阀门的设计水平及产品质量。当前，控制阀生产行业正处于一个非常有利的发展时期。这主要得益于国家经济持续稳定发展，固定资产投资逐步扩大。尤其是西气东输、西电东送、南水北调等工程的开工建设，需要大量的控制阀产品与之配套；再加上入世后，国际贸易门槛降低以及发达国家调整产品结构，使我国控制阀产品的加工制造面临更大的发展空间。国内外的研究动态以球体作为关闭件的阀门，成为球阀。球阀是上世纪50年代问世的一种新型阀门，但它是近几年来发展最快的阀门品种之一。特别是在美、德、日、法、意、西、英等工业发达国家，球阀的使用非常广泛，使用品种和数量仍在继续扩大，并向高温、高压、大口经、高密封性、长寿命、优良的调节性能以及一阀多功能方向发展，其可靠性及其他性能指标均达到较高水平，并已部分取代闸阀、截止阀、节流阀。它在航天、石油化工、长输管线、轻工食品、建筑等许多方面都得到了广泛的应用。阀体是球阀的主要承载结构，具有几何形状复杂、作用载荷复杂、支撑结构和约束复杂的特点。阀体结构的设计是否合理，将直接影响球阀的使用性能。因此，在对球阀进行动态分析时，其主要的分析部件就是阀体。球阀阀体的结构分析和计算主要有两种方法:经典力学方法和有限元计算方法。经典力学方法需要对受力系统作大量简化和假设，且计算繁杂、精以球体作为关闭件的阀门，成为球阀。球阀是上世纪50年代问世的一种新型阀门，但它是近几年来发展最快的阀门品种之一。特别是在美、德、日、法、意、西、英等工业发达国家，球阀的使用非常广泛，使用品种和数量仍在继续扩大，并向高温、高压、大口经、高密封性、长寿命、优良的调节性能以及一阀多功能方向发展，其可靠性及其他性能指标均达到较高水平，并已部分取代闸阀、截止阀、节流阀。它在航天、石油化工、长输管线、轻工食品建筑等许多方面都得到了广泛的应用。阀体是球阀的主要承载结构，具有几何形状复杂、作用载荷复杂、支撑结构和约束复杂的特点。阀体结构的设计是否合理，将直接影响球阀的使用性能。因此，在对球阀进行动态分析时，其主要的分析部件就是阀体。球阀阀体的结构分析和计算主要有两种方法:经典力学方法度差，影响球阀结构的合理化和可靠性。有限元法是在近几年代发展起来的强有力的数值分析方法，它通过计算机实体建模对阀体结构进行静态或动态特性分析，找出其结构设计的关键部分，从而进行优化设计。它使复杂的工程分析问题迎刃而解，而且由于分析软件和计算机硬件处理技术的高速发展，计算效率高，实际应用越来越广泛。目前，国内外在结构动态领域的研究十分活跃，特别是美国、西欧等一些工业发达国家，十分重视关于结构动态涉及问题的研究，并将其列为结构设计领域的重点发展方向之一。而我国在这一领域的研究还比较落后。结构动态设计的内容十分丰富，涉及现代动态分析方法、计算机技术、产品结构力学理论、设计方法学等众多学科范围，目前还没有形成一套完整的结构动态设计理论方法和体系。结构动态设计的主要内容包括两个方面：一是建立一个切合实际的结构动力学模型；二是选择有效的结构动态设计方法。其过程是：对满足工作性能要求的产品初步设计图样或需要改进的产品实物进行力学建模，并作动态特性分析，然后根据实际情况，给出其动态特性的要求或预定的动态射击目标再按结构动力学的“正”、“逆”问题求解其结构设计参数或进行结构修改。我国控制阀行业要发展就一定要实施技术创新，调整产品结构，要大力研制开发一些技术含量高、劳动附加值高、具有国际领先水平的控制阀产品，以适应现代工业对控制阀的需求。有限元分析方法在国内已开始普遍应用于球阀阀体的结构分析，研究方向也由单纯静力分析向参数化建模、结构优化和动态特性等扩展，而且将有限元分析计算与试验研究相结合，呈现多样化的局面。如江苏工业学院的张锁龙采用有限元法对球阀阀体进行动态和静态的分析，肖俊建利用有限元法建立球阀的动态模型并对结构进行动态分析，赵磊生、刘克铭、张力钧、刘琳琳等都利用有限元法对不同类型的控制阀进行了仿真设计及动态或静态的分析。可以看出，目前，国内己经把有限元法作为控制阀的静态分析和动态分析的重要手段，球阀各部分结构的有限元分析模型更趋复杂、完善，计算结果精度愈来愈好，成为球阀结构分析和设计的主流工具。1.2本设计的意义、内容、目的与任务为提高教学质量，在机械专业教学上各学校加大教学设备上的投资经费。购买更多的实体教具等教学模型以供教学应用。随着教学手段的不断改进，多媒体课件越来越多地应用于教学。电子教具也应运而生，利用软件制作的三维电子教具既不需要花费任何费用成本又能达到观看立体形状的感性认识，同时还可以省去存放实体教具的空间，教师上课便于携带。本次设计就是基于学校以前购买的球阀实体教具利用软件制作三维电子教具，制作出的电子教具日后可应用于学校的机械专业的教学，起到实体教具的效果，为学校节约开支又能提高教学水平。另外通过这样的实践环节，能够更多地了解测绘仪器的使用方法，零部件的测绘方法，综合运用所学过的相关知识，提高解决实际问题的能力，同时更能够培养不断学习，不断探索，不断更新储备知识库的能力。本设计的主要内容就是在简要介绍球阀基本知识的基础上，运用已掌握的机械设计、公差测量、机械制图、PRO/E、CAD等知识对其进行测绘建模。应用各种相应的测量仪器对其各个零部件的尺寸进行测量，选用适当的机件表达方法确定视图的表达形式，并运用所学CAD、PRO/E知识绘制零件图装配图；参阅相关技术资料，确定适当的尺寸公差和表面结构等技术要求；按照国家标准进行标注尺寸，使标注出的尺寸正确、齐全、清晰、合理。争取绘制出较为完美的球阀二维零件图和装配图、三维实体零件图、装配图、爆炸图来。本设计的目的是让自己：1了解球阀的基本结构和工作原理。2掌握球阀零部件测绘的方法和过程。3掌握绘制球阀零件草图的基本技能。4掌握零件的表达方法及尺寸标注。5掌握装配图的表达方法和提升绘制装配图的能力。本设计的主要任务是：1运用测量工具对球阀各零部件进行测量，提高自己运用各种量具进行测量的能力。2. 用CAD软件绘制出各零部件的标准视图和装配图并正确标注，要求熟练运用CAD技术。3. 用PRO/E软件绘制出各零部件的实物图和装配图，掌握并运用好PRO/E。希望通过这次毕业设计培养：1. 严谨的工作态度、勇于创新、敢于探索、实事求是、团结协作的精神。2. 掌握球阀的设计原理、工作原理，进而具有综合运用所学的知识，研究、改进及开发球阀的能力。3. 具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。掌握典型球阀的实验方法，并获得实验技能的基本训练；了解国家当前的有关技术经济政策，并对球阀设计的新发展有所了解。在本设计过程中，要综合运用先修课程中所学的有关知识与技能，结合自己在学校所掌握的知识逐步提高自己的理论水平、构思能力、洞察力和判断力，特别是不断的汲取、融汇与分析问题及解决问题的能力，为自己将来从事相关行业打下宽广而坚实的基础。改革开放三十余载，我们的祖国发生了巨大的变化，正在朝着更高、更快、更强的方向迈进。与此同时，我国正在大力推进科教兴国和科技创新的重要举措。值此历史佳遇，必将努力学好机械专业的基本理论、基本知识和基本技能，并在此基础上，刻苦钻研，努力奋斗，不断推陈出新，为国家的科技繁荣做出应有的贡献！第二章球阀的简单分析2.1 球阀的功用和用途由于球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料，因此它的使用温度受到阀座密封圈材料的限制。球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下，于塑料阀座之间相互压紧来完成的（浮动球球阀）。阀座密封圈在一定的接触压力作用下，局部地区发生弹塑变形。这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度，保证球阀的密封性能。又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成，故在选择球阀的结构和性能上，要考虑球阀的耐火和防火，特别是在石油、化工、冶金等部门，在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用球阀，更应注意耐火和防火。通常，在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速（1/4转启闭）、高压截止（压差大）、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗漏，操作力矩小、流体阻力小的管路系统中，推荐使用球阀。球阀也适用于轻型结构、低压截止（压差小）、腐蚀性介质的管路系统中。在低温（深冷）装置和管路系统中也可选用球阀。在冶金行业的氧气管路系统中，需使用经过严格脱脂处理的球阀。在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时，需使用全通径焊接式球阀。在要求具有调节性能时，需选用带V形开口的专用结构的球阀。在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中，工作温度在200度以上的管路系统可选用金属对金属密封的球阀。2.2 球阀的工作原理球阀的工作原理是靠旋转球体来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，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，在各行业得到广泛的应用。球阀有两种口径的结构形式，球体通孔的直径等于管道的内经，这种球阀称全通经球阀。通孔的直径略小于管道的内经，称缩经球阀。此次设计的是全通径软密封球阀。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。2.3球阀的主要特点球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，流体阻力小，维修方便。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。优点：1流体阻力小。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。2结构简单、体积小、重量轻。3紧密可靠，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启闭迅速球阀在一般情况下只需要转动90就可完成了全开或全关动作，所以很容易实现启闭，启闭时间少，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可靠性高。阀的可靠性高主要的原因是：1、球体与阀座是硬密封所以密封圈不会因高温而融化，可以在高温的工作条件下适用。2、阀杆设计成在工作环境中拆去填料压盖阀杆不会飞出的结构，消除了填料压盖松开而飞出的事故隐患；3、采用防静电装置，适用于输送石油、天然气、煤气的管线。9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。缺点：10.加工精度高，造价昂贵，高温中不易使用。第三章球阀的拆卸3.1测绘前的准备及测绘步骤测绘前的准备工作全面细致地了解测绘对象的用途、性能、工作原理、结构特点以及装配关系等，了解测绘目的和任务，在组织、资料、场地、工具等方面做好充分准备。进行测绘时主要的测量工具有：游标卡尺、钢直尺、螺纹规、圆弧规、以及内外卡钳等等。如图2-1为几种常用的测量工具。Ih游标卡尺IOT分尺图2-1测量工具图3.1.2测绘主要步骤1拆卸零部件对测绘的零部件进行拆卸，弄清被测零部件的工作原理和结构形状，并对零件进行记录、分组和编号2绘制零部件草图进行测量装配体中除标准件外的每一个零件，应根据零件内、外结构特点，选择合适的表达方案画出零件草图。3绘制装配示意图根据所拆卸的零件间的位置装配关系，绘制球阀的装配示意图，以供回装零件和画装配图使用。4测量零部件用相应的量具对拆卸后的零件进行测量，得到零件的尺寸和相关参数，并标注在草图上，通过查阅资料确定零件符合国家标准的尺寸和相应的技术要求。5绘制装配草图根据装配示意图和零件草图绘制装配草图。6绘制标准图样用CAD软件根据所测量的零部件尺寸进行绘图，包括二维零件图和装配图。严格按照国家标准执行。7绘制实物图用PRO/E软件根据所有的零件尺寸进行绘制零件实体图，最终装配成一个完整的球阀装配实体图，另外根据装配实体图绘制爆炸图。32球阀的拆卸要求拆卸零部件是为了准确方便的进行零件上有关尺寸的测量及形位公差、表面粗糙度和表面硬度的测定，以确定相应的技术要求。拆卸时的要求：遵循“恢复原机”的原则，按照装配关系和装配方式选择正确的拆卸方法。在开始拆卸时就应该考虑到再装配时要与原机相同，即保证原机的完整性、准确度和密封性等。33球阀拆卸时注意事项1选择合理的拆卸步骤。机械设备的拆卸顺序，一般是由附件到主机、由外部到内部、由上到下进行拆卸，不能盲目乱拆乱卸。2对零件编号和作标记。拆卸时应对每个零件命名并作标记，按拆卸顺序分组摆好并进行编号。编号时可采用双面胶纸，将双面胶纸的一面贴于零件上，另一面贴上白纸，在白纸上写上组号和零件号。也可用数码相机将拆卸的过程拍摄下来备用。3正确放置零部件。拆下的部件和零件（如阀体、阀门、螺栓、螺母、垫片等）必须有次序、有规则地按原来的装配顺序放置在木架、木箱或零件盘内，对精密的零件应小心安放并包扎好，以防弯曲变形和碰伤。切不可将零件杂乱的堆放，使相似的零件混在一起，甚至遗失。这样重新装配时装错或装反，造成不必要的返工甚至无法装配。4做好记录。拆卸记录必须详细具体，对每一拆卸步骤应逐条记录并整理出装配注意事项，尤其要注意装配时的相对位置，在记录本上绘制装配位置，连接草图帮助记忆，力求记清每个零件的拆卸顺序和位置，以备重新组装。对复杂组件，最好在拆卸前做好照相记录。对在装配中有一定的啮合位置、调整位置的零部件，应先测量、鉴定，标出记号，并详细记录。本球阀的拆卸顺序如下所示：（1）拆卸扳手，标序号为1。（2）拆卸阀盖，拆下零件共四件，标螺栓序号为2，垫圈序号为3，阀盖为4，密封圈列为其他零件。（3）拆卸阀体，拆下零件共六件，标阀芯序号为5，阀杆序号为6，压紧套序号为7，阀体序号为8，填料和密封垫圈列为其他零件。第四章零部件的测绘41扳手的测绘扳手的作用主要是用于打开或闭合球阀，也可用于调整流量大小。扳手是长度方向不在同一平面内的零件。测量扳手过程中用到了游标卡尺、高度尺、和角度尺。游标卡尺用内测量爪测量外形尺寸，用外测量爪测量内方孔尺寸。高度尺测量整个扳手的高度，将扳手平放在平板上进行测量。角度尺测量扳手折弯处的角度。然后通过标准件比较得出各表面的表面粗糙度，再经过查阅资料得出圆整后扳手的尺寸。具体如下表4-1：表4-1扳手各处尺寸名称尺寸名称尺寸手柄宽度26mm手柄厚度8mm手柄尾部圆弧半径R13mm头部厚度16mm头部台阶高度2mm头部方形孔宽度10X10mm头部圆直径38mm折弯处角度45注：本件所有表面粗糙度为Ra25,材料为A1。有了测量得到的尺寸后，通过CAD软件绘制出其零件图（见图4-1）,用PRO/E绘制其实物图（见图4-2）。在此过程中必须运用好所学的CAD和PRO/E基础进行绘制。设置图形单位、图形界限、工具栏、图层、线型、文字样式、标注样式、表格样式、颜色、捕捉追踪、制作标题栏等。TUT；ET图4-1一80-壬/0：am86.55021扳手零件图鞠工觌业躲址駱图4-2扳手实物图42螺栓的测绘螺栓用于连接阀体和阀盖，并固定两者的位置。根据此螺栓的作用主要是用来承受力可知其为粗牙螺纹，根据拆装螺栓的过程可知其为右旋螺纹，通过目视判断其为单线螺纹。测量螺栓用到游标卡尺、螺纹规和钢尺；游标卡尺测量各轮廓尺寸，钢尺测量牙型长度。因为其为标准件，所以只需测量其出大径便可根据公式计算出其小径，在这里采用模糊计算法：d=dx0.85。也可用螺纹规测量，螺纹规的使用方法如图4-3。测绘具体尺寸见下表4-2：图4-3螺纹规的使用表4-2螺栓各处尺寸名称尺寸名称尺寸螺栓总长36mm六棱螺栓头厚度6mm牙型长度27mm六棱头凹槽深度2mm螺纹大径10mm凹槽底圆直径13mm六棱头对边宽度17mm注：其材料为35号钢。图4-4图4-5分别为零件图和实物图：图4-5螺栓实物图3b43垫圈的测绘垫圈在螺纹连接中起的是防松作用，使螺栓与阀体间轴向力增大，属于摩擦防松的一种。垫圈是标准件。测量垫圈用到游标卡尺，外圆用内测量爪测量，内孔用外测量爪测量。所得尺寸在国家标准中查找、规整，找出其标准代号。特别要指出的是，在这次垫圈的测绘中，为了方便装配，经过指导老师指导，将不在同一平面的弹簧垫圈简画成在同一平面的普通垫圈。测量垫圈内径尺寸为10mm,外径尺寸为15mm,厚度为2mm。经查国标得到其标准代号为：GB/T9310。材料为：35。ww图4-6垫圈零件图锻工解鲜IS1航4班髀林算站号钢图4-7为垫圈实物图44阀盖的测绘阀盖的用途有两个：一是给阀杆定位，保证阀杆正常传动开关。二是密封作用，具有一定的强度，防止内部的流体流出。阀盖的测量主要是用游标卡尺进行的，游标卡尺可测量出外形尺寸、内孔尺寸和孔距之间的距离。因为外形宽度方向跨距较大，高度方向游标卡尺不能测量，所以采用高度尺进行测量。因阀盖上螺纹主要用于密封，所以此螺纹为细牙螺纹，用螺纹规测量出螺距后确定此螺纹的代号。由于阀盖有密封作用，所以对内部表面质量要求较高，通过标准试样对比可得出各表面的表面质量。在此零件的测绘过程中需要参阅许多资料来确定其尺寸精度。又因为其为铸造件，铸造圆角需要用圆弧规测量。具体尺寸见下表4-3：表4-3阀盖各处尺寸名称尺寸名称尺寸阀盖宽度76mm连接孔中心距56mm螺栓连接孔直径10mm阀盖圆弧半径Rl0mm台阶轴直径小41mm台阶轴直径中50mm台阶轴直径大53mm台阶轴端内孔直径35mm台阶轴端内孔深度7mm通孔直径20mm螺纹端内孔直径28mm螺纹端内孔深度4mm螺纹代号M36X2端盖总厚度48mm螺纹退刀槽直径32mm阀盖最宽处厚度l2mm注：材料为Al。图4-8为其零件图，途中Z=Ra25,Y=Ral2.5。图4-9为其实物图:-.rr-.m=_!141.7743l9Hi盖零-件图45阀芯的测绘阀芯是控制流体通断的重要零件，用游标卡尺测量所得尺寸：阀芯直径S40mm,内孔直径20mm，槽底距最远端距离34mm，槽宽8mm，内孔两端距离32mm。零件图见图4-10，实物图见图4-11：魅图4-10阀芯零件图图4-11阀芯实物图46阀杆的测绘阀杆是连接扳手与阀芯的零件，测量主要用游标卡尺和圆弧规。测量尺寸见表4-4表4-4阀杆各处测量尺寸名称尺寸名称尺寸阀杆总长60mm大圆柱直径18mm小圆柱直径14mm铣方平面宽度10X10mm铣方平面长度21mm大圆柱厚度12mm阀杆头部宽度8mm头部深度8mm头部球半径SR20注：其材料为Al。图4-12为阀杆零件图，实物图见图4-13：A齢：ms147.7303I图4-12阀杆零件图图4-13阀杆实物图47压紧套的测绘压紧套是套在阀杆上，通过螺纹与阀体固定并对阀杆施加力的零件。压紧套虽然体积较小，但技术要求、质量要求较高，加工比较困难。主要还是通过游标卡尺进行测量，配合螺纹规测量螺纹。测量尺寸见表4-5：表4-5压紧套各处测量尺寸名称尺寸名称尺寸总长14mm内台阶高度4mm内台阶直径16mm内孔直径14mm槽宽4mm外圆直径22mm外圆长度3mm螺纹代号M24X15图4-15为实物图：图4-14压紧套零件图压紧套材料铝制图4芒逸亩恼注：材料为Al。48阀体的测绘阀体是球阀的最重要部件，结构最为复杂，加工难度最高，尺寸多而且不容易测量。测量阀体用到了：游标卡尺、钢尺、内卡钳、高度尺、螺纹规等。特别要说明的是：内卡钳是间接测量工具，只能与钢尺配合使用，主要是用来测量游标卡尺测量不到的深孔。因尺寸繁多，在这里不一一列出，详见表4-6：图4-17阀体实物图表4-6阀体的测量尺寸（部分）名称尺寸名称尺寸总咼76mm外螺纹代号M36X2小内螺纹代号M10小内螺纹间距56mm阀体最大内孔直径44mm外螺纹端处内孔直径20mm扳手配合处台阶咼度3mm填料放置处内孔直径22mm阀体外圆柱直径54mm安放密封圈处直径35mm49密封圈的测绘密封圈在球阀中起密封作用，填料还有传力的作用。密封圈零件图见图4-18，密封圈零件图见图4-19，i图4-18密封圈零件图图4-20密封圈实物图|呃附皿1176.1579|m.A涮m申枝410填料的测绘填料在球阀中起密封作用填料,还有传力的作用.填料实物图见图4-20；填料填料实物图见图4-20填料实物图第五章球阀的装配51零件图的装配装配图是表达机器、部件或组件的图样。是设计意图的反映，是机器设计、制造、装配的重要技术依据。用装配图来表达机器或部件的工作原理、零件间的装配关系和各零件的主要结构形状，以及装配、检验和安装时所需的尺寸和技术要求。标注出反映机器或部件的性能、装配、检验、安装时所需的一些尺寸。根据装配关系，按照CAD装配要求进行装配，具体见图5-1、图5-2、图5-3：106图5-1球阀装配图主视图装配图的规定画法除了按照正常画法还应该注意：1两零件的接触面或基本尺寸相同的轴与孔的配合面，只画一条线，表示公共轮廓。间隙配合即使间隙较大，也必须只画一条线。2相邻两零件的非接触面或非配合面，应画两条线，表示各自轮廓。相邻两零件的基本尺寸不相同时，即使间隙很小也必须画两条线。3在剖视图或断面图中，相邻两零件的剖面线的倾斜方向应相反或方向相同而间隔分不同零件。4在各剖视图或断面图中，同一零件的剖面线方向和间隔都必须相同。5当仅需要画出剖视图中的一部分图形，其边界又不画波浪线时，则应将剖面线绘制整齐。6在剖视图中，对于标准件和实心的轴、连杆、拉杆、手柄等零件，若纵向剖切平面通过其轴线时，则这些零件均按不剖绘制。BB图5-3球阀装配图俯视图5.2 实物图的装配用PRO/E将个零部件实物图画好后，根据装配关系进行装配，见图5-4：图5-4球阀实物装配图（分解）主要参考文献：1王先逵机械制造工艺学北京：机械工业出版社，20112 詹友刚.Pro/ENGINEER野火4.0机械设计教程北京：机械工业出版社，2009.3 黄云清，张远平等公差配合与测量技术北京：机械工业出版社,20074 李澄，吴天生等.机械制图.北京.高等教育出版社，2008.5 徐炳亭，吴子东等.计算机应用基础.天津：天津人民出版社.2005.6 杨黎明，杨志勤等.机械设计简明手册.北京：国防工业出版社，2008.7 史彦敏.AutoCAD2006实训教程北京：化学工业出版社，2009.致谢本论文的完成，得益于大学老师传授的知识，使我有了完成论文所要求的知识积累，更得益于导师从选题的确定、论文资料的收集、论文框架的确定、开题报告准备及论文初稿与定稿中对字句的斟酌倾注的大量心血，在此对导师表示感谢！在这里，还要特别感谢大学三年学习期间给我诸多教诲和帮助的学院的各位老师，感谢你们给予我的指导和教诲。回首本人的求学生涯，父母的支持是本人最大的动力。父母不仅在经济上承受了巨大的负担，在心里上更有思子之情的煎熬与望子成龙的期待。希望以后的学习、工作和生活能使父母宽慰。在撰写论文的工作中，由于所学理论知识和自己的水平、经验有限，难免有疏漏不足和错误之处，谨请答辩老师批评指正，在此，向各位老师表示诚挚的谢意！2013年10月25日设计（论文）评语：指导教师：年月日设计（论文）成绩：指导教师：答辩评语：答辩委员会：年月日答辩成绩：答辩委员会：总评成绩：系（部）主任：备注：