阀门的设计机械毕业设计论文.doc

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1、摘要本说明书是按照停水自动关闭阀门的实际机加工所撰写的，主要包括关于停水自动关闭阀门的设计和创新，以及对该水阀各个零部件的加工。从而保证水阀在停水时关闭，来水时手动打开的技术要求。停水自动关闭阀门主要是为了节约用水而设计的。它可以在停水时自动关闭水阀，而在来水时必须要手动打开，即便是在停水时有人将水龙头打开而忘了关闭，在来水时也不会造成水资源的浪费。该停水自动关闭阀门五个零件来打开与关闭水阀，零件数量少，体积小，结构简单，便于安装，大大提高了它的适用价值。关键词：阀门、阀杆、阀芯、回复杆、阀盖等。阀门的设计目 录摘要绪论1第一章阀门的设计2一、设计目的2二、停水自动关闭阀门的创新与特色简介2三

2、、设计方案的拟定2四、机构与动作方案的设计、计算与分析4（一）机构与动作方案的设计4（二）机构与动作方案的计算及分析6第二章 阀门各零件的工艺设计及加工10一、阀体的零件分析10（一）阀体的作用10（二）阀体零件的工艺分析10（三）零件的工艺规程设计111.基面的选择112.制作工艺路线113.工艺路线方案114.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定12二、阀芯的零件分析13（一）阀芯的作用13（二）零件的工艺分析14（三）阀芯毛坯的确定14（四）工艺规程设计151.定位基准的选择152.制定工艺路线153.选择加工设备及刀、夹、量具16小结 17致谢18参考文献19绪 论阀门是随着流体管路

3、的产生而产生的。人类使用阀门已经有近4000年的历史了。我国古代从盐井中吸卤水制盐时，就曾在竹制管路中使用过木塞阀。公元前 1800年，古埃及人为了防止尼罗河泛滥而修建大规模水利工程是，也曾采用过类似的木制旋塞来控制水流的分配。这些都是阀门的雏形。工业用阀门的大量应用，是从瓦特发明蒸汽机以后 才开始的。二十世纪初出现了铸钢、锻钢和锻焊结构的阀门。“阀”的定义是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置。阀门是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流量的装置。 阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、调节、节流、止回、分

4、流或溢流卸压等功能。 用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。阀门可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体的流动，阀门的工作压力可从0.0013MPa到1000MPa的超高压，工作温度从-269的超低温到1430的高温。阀门的控制可采用多种传动方式，如手动、电动、液动、气动、蜗轮、电磁动、电磁-液动、电-液动、气-液动、正齿轮、伞齿轮驱动等；可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下， 按预定的要求动作，或者不依赖传感信号而进行简单的

5、开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。 本设计的水阀是在是在以上基础上并考虑到现在我国水资源相对短缺而人们在用水的时候不知道节约用水的背景下设计出来的，该阀结构简单、容易控制、加工制作方便、成本低、性能高，符合当今广大群众使用。其主要由阀体、阀芯、阀杆、阀盖等零件组成，而且所用材料来源丰富并且材料性能较好等。下面就让我就此水阀做更详细的说明。如有不足指出还请多多包涵并提出您的宝贵意见，我们会对您的意见欣然接受继续完善我们的工作。第一章 阀门的设计一.设计目的 随着社会的不断发展，人们的生活水平也在不断的提高，家家户户都

6、告别了原来的手压井，用上了自来水。为了防止有人在停水时打开水龙头而忘记了及时的关闭造成了水资源的浪费。我们根据实际的需求为广大人民群众设计出了这样一套很实用而且特别的水阀停水自动关闭阀。二. 停水自动关闭阀门的创新与特色简介 该停水自动关闭水阀在原有的相关的水阀的基础上，改进了了它的结构，使其结构更加简单，操作方便，便于安装，更适合与大众的使用要求。在该停水自动关闭水阀中，运用了回复杆，它可以更好的完成来水时必须手动打开水阀的这一工作过程。三.设计方案的拟定在最近一个月的时间里，我和本组的其他成员团结合作，通过在图书馆及上网查阅相关资料和反复的讨论，对设计创新的停水自动关闭阀门进行零件图、装配

7、图及立体图的绘制，在老师的指导下对图形及方案进行了反复的修改，经过十几天的不懈努力，对创新的停水自动关闭阀门设计出了两套方案。下面结合图形1-1和图形1-2对两套方案功能、原理、用途及其优缺点方面进行比较和分析：方案（一）：此方案结构简单、便于操作、安装放置方便，如图1-1所示。该水阀由阀体（1）、阀芯（2）、阀芯、（3）阀盖、（4）螺帽（5）回复弹簧（6）回复杆（7）端盖等零件构成。当无水时，阀芯靠自身的重力下落到如图1-1所示的位置挡住进水口，使得水阀处于关闭状态，回复弹簧恢复到原始位置，回复杆挡在阀芯上方，阻止阀芯在来水时向上运动，达到来水时水阀不会自动打开的效果。当来水正常用水时，将回

8、复杆向外拔出，通过水的压力及水的浮力使阀芯向上运动，进水口打开，使得水阀处于正常流通状态。图1-1 设计方案一图方案（二）：此方案结构简单，便于操作，由阀体（1）、阀芯（2）、阀盖（3）压簧（4）、阀杆（5）、手柄（6）等零件构成。该装置如图1-2所示位置放置，当无水时，靠重力把阀芯压到如图所示位置，使得水阀处于关闭状态；在有水情况下用户要用水时，拉动回复杆（6），由于水的最小压力大于重力，阀芯处于进水口右端位置，进水口和出水口均处于打开状态，使得阀处于正常流通状态。此方案的缺点：（1）安装时摆放位置单一，不便于安装；（2）密封不易保证；由于如图1-2所示位置阀芯与阀体之间的配合属于间隙配合，

9、当正常用水时，进水口出的水有可能会进入右腔中。 图1-2 设计方案二图通过以上两种方案的比较与分析，方案二结构简单，便于加工制造，但是此方案在安装时摆放位置单一，阀体与阀芯之间既要保证良好的间隙配合又要保证其密封性，在加工时较难实现。方案一虽然在结构上较方案二复杂，但是在安装时摆放位置较为灵活，其加工制造较方案二容易实现，密封性也较易保证。因此，从加工制造及实际使用方面考虑，选择方案一较为合适。四.机构与动作方案的设计、计算与分析（一）机构与动作方案的设计1.有水但水阀不打开：图1-3 如图1-3所示，当停水又来水时，由于暂时不用水，所以水阀处于关闭状态。回复杆挡住阀芯，阻碍阀芯向上运动，使得

10、水阀仍然处于关闭状态。2.有水并打开水阀： 图1-4如图1-4所示，在用水时，手动将回复杆向外拔出，由于水向上的压力与浮力的作用，使得阀芯向上运动到如图位置，当水压在临界水压的范围之内时，阀芯将始终保持在如图位置，使得水道一直保持畅通，从而达到水阀一直开启的状态。3.停水时：图1-5如图1-5所示，当停水时，由于阀芯受到自身重力的作用会向下运动，运动到回复杆的位置时，回复杆受到阀芯分力的作用会向左运动，而阀芯继续向下运动，当阀芯运动到底部时，正好离开回复杆，而回复杆由于受到回复弹簧向右的恢复力又向右运动到原来的初始位置，回复杆的下方为水平的，从而挡住阀芯，使得阀芯即使在来水时也因回复杆的阻碍不

11、能向上运动。从而达到停水时水阀自动关闭，而在来水时必须要手动打开。（二）机构与动作方案的计算、说明与分析选择阀芯的材料为电木，材料的密度为1.52.0g/ cm3，在这里选取电木的密度为=1.6 g/。在这里初定进水管的最低水压为P=1.5。本设计为停水自动关闭水阀装置，在前面已经介绍过，现在就其三种状态进行以下分析、说明与计算:1.有水情况下，需要用水时，手动拉动回复杆，打开水阀如图2-1所示，此时，芯的受力分析图为阀 图2-1 水的作用面积为：S=x水的压力 = =2.7 阀杆的重量为：G=有上面的计算可知：所以当手动打开其水阀利用水的压力可实现水阀处于开启状态，当水阀处于临界状态时，其最

12、小水压为。阀芯在水中受到的浮力为： 由于：得：又因：=S=0.013所以，由以上计算可知，当手动打开时，其水压最小为0.013才可是水阀保持开启状态。故其水阀的适用压力为0.0131.5。2.停水后水阀实现自动关闭状态如图2-2所示： 图2-2此时，其受力分析如上图由上部计算知：G= 比较得：所以，当自动停水后，阀门可实现自动关闭。当水阀自动关闭后，复位杆复位，防止在下次来水时水阀自动打开。3.在有水状态下手动关闭水阀此时，手动下压阀杆，使水阀关闭，回复杆复位，如需打开，可手动拔出回复杆打开水阀即可：4.回复杆端部角度的设计与计算如图2-3所示： 图2-3 回复杆受力分析图选取回复杆上的回复弹

13、簧的弹性系数为：由受力分析图可知：由于要保证实现水阀自动关闭的功能，故： 得，在这里选取值为。第二章 阀门各零件的工艺设计及加工一.阀体的零件分析（一）阀体的作用阀体是阀的一个主要零件，它是阀的主体部分。本阀为液压阀，在阀体内，阀芯做上下移动使阀处于打开或关闭状态。阀体上20和32的内孔上均有螺纹，20孔上的螺纹用以连接四分管，32的内孔上的螺纹用以固定端盖。6的孔用以安装回复杆，在32的内空中放置阀芯，由阀芯控制进水口的接通与关闭。（二）阀体零件的工艺分析选取阀体的材料为45钢，由于制作的条件的限制，本设计用焊接的方法来加工此零件。图3-1 阀体工艺分析图如图3-1所示：该法阀体零件的主要加

14、工面有32H7孔，2个20H7孔，一个6H7孔，40上表面。40的上表面的平面度为0.05，影响阀体与阀盖的接触及密度。32的孔内表面影响阀芯在阀体中移动时的摩擦力和密封性。6的孔内表面影响到回复杆在使用时的摩擦力和密封性，6孔的垂直度影响到回复杆在来水时阀芯向上运动的作用力。两个20的孔影响进水口与四分管螺纹连接的密封性。经过参考文献机械加工工艺手册中有关面和孔的加工经济精度及机床性能达到的位置精度可知，上述技术要求是可达到的，零件的结构工艺性是可行的。（三）零件的工艺规程设计1.基面的选择基面选择是工艺规程过程中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

15、则在加工工艺过程中会问题百出，更有甚者会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。1）粗基准的选择：选择粗基准主要是选择第一道加工工序的定位基准，以便于后续的工序提供精基准。现在选取下方的内孔和的下表面为粗基准。在铣床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。2）精基准的选择：主要考虑基准重合原则，当设计基准与工序基准不重合时应进行尺寸换算。现在选取的中心线为精基准。2.制作工艺路线制作工艺路线的出发点应当是以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。因此，可以考虑采用钻床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应考虑经济效果，以使

16、生产成本尽量下降。3.工艺路线方案工序0 粗车40外圆；工序05 粗车20外圆；工序10 粗车40上端面；工序15 半精车40外圆；工序20 钻、扩、粗铰32孔；工序25 钻、扩、粗铰20孔；工序30 钻、扩、粗铰20孔；工序35 钻6的孔；工序40 车40的外螺纹； 工序45 检查入库。4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据资料分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸；（1）外圆表面；此外圆表面为IT8级精度，参照机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量，如表1-1所示。表1-1 各工序余量和工序尺寸及公差工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差半精车外圆

17、2 40 +0.1 粗 车3 42 +0.3 毛 坯5 45 +0.7 （2）外表面；参照机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量，如表1-2所示。表1-2各工序余量和工序尺寸及公差工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差半精车外圆1.4 26 +0.1 粗 车2.6 27.4 +0.3 毛 坯3 30 +1 （3）的孔：参照机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量，如表1-3所示- 欢迎下载资料，下面是附带送个人简历资料用不了的话可以自己编辑删除，谢谢！下面黄颜色背景资料下载后可以编辑删除X X X 个 人 简 历个人资料姓 名：xxxx婚姻状况：未婚照片出 生：1987-06

18、-24政治面貌:团员性 别：男民 族：汉学 位：本科移动电话：专 业：英语电子邮件：地 址： 教育背景2006.9-2010.6吉林工程技术师范学院-外国语言文学系主修课程本科阶段主修大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。特长及兴趣爱好除了有专业的英语方面知识外，我在校生活部工作一年, 在系宣传部和秘书处各工作一年。为全面发展，大三上学期，我加入系文学社，参于了我系心韵杂志的创刊和编辑工作。在这些活动中锻炼了我的领导和团队协作能力，学会了更好的与人相处，这些在我以后的工作中一定会有很大的

19、帮助。计算机能力能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。获国家计算机二级等级资格证书。外语水平通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。奖励情况：2007-2008 优秀学生会干部 200807 师生合唱比赛一等奖普通话水平测试等级证书英语专业四级证书自我评价X X X 个 人 简 历个人资料姓 名： 婚姻状况：未婚出 生： 政治面貌：团员性 别： 民 族：汉学 位： 移动电话：专 业： 电子邮件：地 址：教育背景2006.9-2010.6吉林工程技术师范学院-外国语言文学系主修课程大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学

20、，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。能力及特长这要写你明你有什么样的能力及经验，最重要就是告诉用人单位，你会做什么？计算机能力能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。获国家计算机二级等级资格证书。外语水平通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。奖励情况2007-2008 优秀学生会干部 200807 师生合唱比赛一等奖普通话水平测试等级证书英语专业四级证书实习经验（或实践经验或兼职经验）这里写上你的实习经验或实践经验或兼职经验等信息吧，标题自己起一个贴切的。自我评价本人性格开朗、稳重、有活力，待人热情、真诚。工作认真负责，积极主动，能

21、吃苦耐劳。有较强的组织能力、实际动手能力和团体协作精神，能迅速的适应各种环境，并融入其中。我不是最优秀的，但我是最用功的；我不是太显眼，但我很踏实；希望我的努力可以让您满意。这里不要照抄哦，不会写自我评价的朋友，你可以访问http 这里有很多自我评价范文可以参考。（按住键盘的CTRL键，再用鼠标点链接就可以直接打开网站，不用复制到浏览器的。）本人性格热情开朗、待人真诚，善于沟通，应变能力较强。懂得珍惜拥有的一切。B内张型鼓式制动器C湿式多片制动器D浮钳盘式制动器289.零配件市场上的主要价格形式（ABC）A厂家指导价B市场零售价C配件厂价格290.油漆出险桔皮皱，即表面不光滑，可能的原因（ D

22、 ）A涂装间通风国强B稀释剂干燥速度过快C稀释剂干燥速度过快慢D一次喷涂过厚291.汽车的动力性能包括（ACD）A最高车速B平均车速C加速时间D能爬上的最大坡度292.车险定损核价运作规范规定事故车辆修复费用包括（ABCD）A事故损失部分维修工时B事故损失部分需更换的配件费C残值D税费293.车辆全损或推定全损案件， 在确定损失前，应该了解（ABD）汽车信息A了解车辆购置时间、价格B取得车辆的购置发票或其他证明C了解车辆的购置渠道D了解车辆的所有人294.机动车电器故障引起火灾的主要原因有（BC）A电瓶故障B线路故障C电器元件故障D日光聚集295. 车险定损核价运作规范规定对残值处理的原则（A

23、B）BA所有残值归被保险人所有，保险人在维修费中扣除B事故车辆更换的配件由保险人收回后不计入残值之内C所有配件必须折旧卖给被保险人D所有配件必须折旧卖给维修厂或废品收购站296.从火灾原因调查的角度，汽车火灾的原因分（ABCD）A机械故障类（如发动机过热）B电器类（线路老化短路）C人为类（纵火）D交通事故类（碰撞、倾覆、货物引起）297.对汽车整车进行测量非常重要的平面（D）?A基本面B中心面C零平面D下平面298.机械配件的基本维修原则（ABCD）A超过配合尺寸，通过加工也无法得到装配技术要求B变形通过矫正无法保证使用性能和安全技术要求C断裂无法焊接或焊接后无法保证使用性能和安全技术要求D转

24、向等涉及到安全的所有发生变形的配件299.被保险人可依据哪些有效证明作为领取赔款的凭证（A）ACA居民身份证B有效驾驶本C户口薄300.驾驶员未取得驾驶资格包括哪些情况（ABCD）ABCA无驾驶证B驾驶车辆与准驾车型不符C公安交关部门规定的其他属于非有效驾驶的情况D驾驶证丢失301.车险网上理赔系统录入的要求有哪些（ABCDE）A查勘时间照片最佳大小为60-80kB扫描仪设置方档最佳大小100-150kC索赔申请书应当由当事驾驶员在第一时间亲笔填写D车损照片的拍摄必须符合车险定损核价运作规范的相关规定E驾驶证，行驶证应尽量在查勘环节第一时间采取原件拍摄 判断题 1. 185/65R14，其中R

25、代表Radial：表达轮胎纹络为放射状的又称“子午线”() 2. 检查安全气囊系统故障时，必须先拆下蓄电池负极，再使用仪器读出故障代码。() 3. 路面附着性能越好，汽车抗热衰退性能越好。() 4. 废气再循环的作用是减少HC、CO和NOX的排放量() 5. 机动车辆保险条款（2005版）中,保险车辆发生事故,应当由第三者负责赔偿但确实无法找到第三者的,赔偿处理时实行30%绝对免赔率（） 6. 受害人无固定收入的，按照其最近二年的平均收入计算；() 7. 营运机动车在规定检验期限内经安全技术检验合格的，不再重复进行安全技术检验() 8. 本公司与被保险人就赔款金额协商确定并赔偿结案后，受害人又

26、就同一事故向被保险人提出赔偿请求的，本公司可二次追加赔付（） 9. 维修车辆竣工结帐后,驾驶员驾驶车辆从修理厂开出时与一辆车辆相撞,因碰撞地点还在修理厂内,我司不负赔偿责任.（） 10. 机动车辆保险条款（2005版）基本险有四个独立险种（）11用于支付公安交管部门逃逸案件处理费用的特殊案件可视金额参照本机构核赔权限进行审核（）12.四冲程发动机的做工冲程中，曲轴带动活塞从上支点向下至点运动，此时进气门关闭（）13.当汽车在一般条件下行使时，应选用双速主减速器中的高速档，而在行使条件较差时，则采用低速档（）14.评价汽车制动性的指标制动效能、制动效能的恒定值、制动时的方向稳定性（）15.热塑性

27、材料件损伤以修复为主，热固性塑性件损伤需更换（）16.投保人对投保标的具有保险利益，不具有保险利益的，保险合同无效（）17. 道路交通安全法实施条例有关高速公路应当标明车道行使速度，最高120公里小时，最低70公里小时（）18.暴风指风速28.5米/以上的大风（）19.刚性万向节是靠零件的铰链式联结来传递动力的，而挠性万向节则是靠弹性零件来传递动力的（）20.查勘案件查勘完毕后，只能点击发送按钮发送案件，不能通过 点击申请核价或申请核损按钮直接到达目的平台（）21.双片离合器中间压盘的前后，都需设有限位装置（）22.各种车身的修复，都不要使用测量工具测量车身尺度（）23附加险条款与基本险条款相

28、抵触之处，以附加险为准，未尽之处，以基本险为准（）24.保险车辆因路面不平导致两个以上车辆轮胎磨损严重后破裂，轮胎的损失我司不负责赔偿（）25.李某于2006年4月1日向我司投保一辆奥迪A6汽车，于同年10月30日于一摩托车发生双方事故，经交警裁定李某为主要责任，对于该事故作为核赔人在审核时首先核对三者方的承保情况。（）26.汽车转弯时，转弯半径越大车速越小，附着系数越小，中心位置越高，其操作稳定性越好。（）27.应当有交强险赔偿的损失和费用，如交强险未赔付，商业三者险也可赔付（）28. 一张照片已能反映出多个部件、部位受损真实情况的不需要单个或重复拍摄，重大配件或价格较贵的配件同样如此，不必

29、单独牌照（）29.书面委托代理的授权委托书应当载明代理人的姓名或者名称、代理事项、权限和期间，并由委托人签字或盖章。（）30.气缸盖衬垫俗称汽缸床（）31.轿车一般采用边梁式车架（）32.汽车实际价指投保车辆在保险合同签订地的市场价格（）33.四冲程发动机的作功冲程中曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进排气门关闭（）34. 公民下落不明满三年的，利害关系人可以向人民法院申请宣告他为失踪（）35.在道路上发生交通事故，车辆驾驶人应立即停车，保户现场，因抢救应标明位置（）36.保险车辆发生多次事故，累计赔付金额时，保单合同自动终止（）37.本公司与被保险人就赔偿金额协商确定并赔偿结案后，受害人又就同一事故向被保险人提出赔偿请求，本公司可以追加赔付（）38.车辆停放过程中突然遭受洪水侵袭，紧会造成电器部分及线路损坏，可给予一定的清洁费用（）39.本车上的财产损失属于标的商业三者险的理赔范围（）40.承保年度单均赔款（统计期间该承保年度所有保单项下已决赔款未决赔款）/统计期间该承保年度承保数量