準(zhǔn)會(huì)員.png)
QQ交談
您所在位置：請(qǐng)輸入產(chǎn)品關(guān)鍵字：
蝶板與閥桿圓錐銷(xiāo)連接形式詳解
發(fā)布時(shí)間：2014-1-2
蝶閥啟閉件為圓盤(pán)形蝶板，在蝶閥閥體內(nèi)繞其自身的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到啟閉或調(diào)節(jié)的目的。為實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置力矩傳遞至啟閉件（蝶板）上，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定蝶板與閥桿的連接強(qiáng)度應(yīng)設(shè)計(jì)成能傳遞閥桿所能承受zui大轉(zhuǎn)矩的75%，閥桿與蝶板的連接形式應(yīng)保證正常工作情況下不松動(dòng)。蝶板與閥桿常用連接形式分為無(wú)銷(xiāo)連接和有銷(xiāo)連接，無(wú)銷(xiāo)連接又分鍵連接、花鍵連接及方榫連接等。銷(xiāo)連接一般有圓柱銷(xiāo)連接和圓錐銷(xiāo)連接。因?yàn)閳A錐銷(xiāo)定位精度比圓柱銷(xiāo)高，受橫向力時(shí)能自鎖，所以圓柱銷(xiāo)連接很少采用，在這幾種連接形式中，錐銷(xiāo)連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，可多次裝拆，其應(yīng)用。但在標(biāo)準(zhǔn)GB/T12238－2008及JB/T8527－1997中對(duì)閥桿與蝶板的連接形式未作規(guī)定，本文為此進(jìn)行了分析與研究。
2 結(jié)構(gòu)形式
蝶閥蝶板與閥桿錐銷(xiāo)連接通常有錐銷(xiāo)孔鉆鉸在閥桿中心線(xiàn)上（圖1－Ⅰ截面）和錐銷(xiāo)孔鉆鉸在閥桿外徑上（圖1Ⅱ－Ⅱ截面）2種連接形式。
1.錐銷(xiāo) 2.閥桿 3.蝶板軸座
圖1 錐銷(xiāo)連接位置及類(lèi)型
3 計(jì)算分析
圖1為常見(jiàn)的2種錐銷(xiāo)連接形式，通過(guò)分析和計(jì)算確定更為合適的銷(xiāo)連接形式。對(duì)圖1驅(qū)動(dòng)裝置的力矩T作用在閥桿上，則錐銷(xiāo)的剪切受力見(jiàn)圖2(a)和圖 2(b)，擠壓受力見(jiàn)圖2(c)和圖 2(d) 。
根據(jù)受力分析，連接件錐銷(xiāo)有2種破壞可能，即錐銷(xiāo)被剪斷或產(chǎn)生擠壓破壞。
(a)、(b) 錐銷(xiāo)受剪切力(c)、(d)錐銷(xiāo)受擠壓力
圖2 錐銷(xiāo)結(jié)構(gòu)受力分析
假設(shè)切應(yīng)力在剪切面內(nèi)是均勻分布的。若以A表示錐銷(xiāo)剪切面面積，則剪切應(yīng)力為
(1)
因?yàn)閳D 2(a)的剪切面面積為錐銷(xiāo)的橫截面積A1，而圖2(b)的剪切面面積為閥桿與錐銷(xiāo)重合部分的圓弧面表面積A2，A1τ2，則錐銷(xiāo)孔鉆鉸在閥桿中心線(xiàn)時(shí)錐銷(xiāo)更容易被剪斷。
假設(shè)擠壓應(yīng)力在擠壓面內(nèi)是均勻分布的。若以Aj表示錐銷(xiāo)擠壓面在垂直于擠壓力平面上的投影面積，則擠壓應(yīng)力為
(2)
圖2(c)和圖2(d)的擠壓面面積為閥桿與錐銷(xiāo)的接觸部分在通過(guò)錐銷(xiāo)中心平面上的投影面積Aj，在圖2(c)及圖2(d)中，Aj1>Aj2，所以在同樣的驅(qū)動(dòng)力矩作用下σj1<σj2，則錐銷(xiāo)孔鉆鉸在閥桿外徑時(shí)錐銷(xiāo)更容易被擠壞。
對(duì)于圖1在驅(qū)動(dòng)力矩T作用下，閥桿扭轉(zhuǎn)的zui大剪應(yīng)力τ為
(3)
(4)
(5)
式中Wp1———圖1-Ⅰ抗扭截面系數(shù)
Wp2———圖1Ⅱ-Ⅱ抗扭截面系數(shù)
若取d=40mm，d0=10mm，則由圖1(b)可知，b=27mm，t=5mm。
將數(shù)據(jù)代入式(3)和式(4)得Wp1=9420mm3，Wρ2=12500mm3，Wρ1τmax2，則錐銷(xiāo)孔鉆鉸在閥桿中心線(xiàn)時(shí)閥桿更容易被扭斷。
閥桿與蝶板連接的兩端由軸承支承，受蝶板的重力作用，閥桿必將受彎矩作用，其zui大彎曲正應(yīng)力為
(6)
(7)
(8)
式中Wz1———圖1Ⅰ-Ⅰ抗彎截面系數(shù)
Wz2———圖1Ⅱ-Ⅱ抗彎截面系數(shù)
若取d=40mm，d0=10mm，則由圖1(b)可知，b=27mm，t=5mm。
將數(shù)據(jù)代入式(7)和式(8)得Wzl=3862mm3，Wz2=6200mm3，Wzlσmax2 ，則錐銷(xiāo)孔鉆鉸在閥桿中心線(xiàn)時(shí)閥桿更容易被折彎。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)2種形式錐銷(xiāo)的剪切強(qiáng)度、擠壓強(qiáng)度及閥桿的抗扭、抗彎分析對(duì)比計(jì)算，得知錐銷(xiāo)孔鉆鉸在閥桿外徑上的連接形式對(duì)軸的強(qiáng)度削弱小，值得推廣應(yīng)用。