目  录

1 设计任务······························································

2 球阀的结构设计与强度校核                                                   

2.1 结构设计原理························································

2.2 设计过程·····························································

2.3强度校核

3 球阀的三维造型及装配

3.1 零件三维造型·························································

3.2 球阀的装配

3.3 渲染及干涉检查·······················································

4 CAXA制造工程师设计

4.1 球阀的结构设计·························································

4.2 刀具轨迹生成·························································

4.3 轨迹仿真·····························································

4.4 G代码生成····························································

4.5 工艺卡片·····························································

5 设计小结·····························································

参考文献·······························································

图1 球阀

   根据已有的“球阀”的图片，利用逆向工程技术的方法，对此夹具进行数据测量、几何造型以及强度分析。通过这一还原行为，巩固熟悉以前所学内容，了解此夹具体的的内部结构、设计理念。

2 球阀的结构设计与强度校核

2.1 结构设计原理························································

球阀的设计要求保证合适的强度与刚度，从而保证球阀的寿命和稳定性。本课题主要以DN为250mm，P为2Mpa的球阀，进行结构设计，强度校核，以及关键零部件的分析，同时进行三维建模。课题的研究内容和方法主要包括：

（1）设计球阀结构并进行强度校核

通过设计手册对球阀的结构进行设计，主要包括阀体、阀杆、阀芯以及省力机构的选用与设计，并对其受力分析，然后再确定材料后进行强度校核。

（2）建立球阀的三维模型

通过solideedge三维软件对球阀零件进行实体建模，并进行装配。

球阀的构成、作用原理、特点和结构分类

2.1.1球阀的构成

球阀主要由阀体、球体、阀杆、阀芯、阀座和省力机构等几部分主要零件构成。下面对上述几个重要零件的设计进行设计计算。图2-1为球阀结构图。

2.1.2球阀的作用原理

球阀的主要功能是切断或接通管道中的流体管道，即球阀通常为闭路阀。因此，球阀的作用原理很简单：借助驱动装置的在阀杆端施加一定的转矩并传递给球体，使它旋转90°，球体的通孔则与阀体通道中心线重合或者垂直，球阀便完成了全开或全关的动作。

2.1.3球阀的特点

球阀的主要特点如下：流体阻力小、开关迅速、方便、密封性好、寿命长、可靠性高，而且阀体内通道平整光滑适于输送粘性流体，浆液，以及固体颗粒。

2.1.4球阀的结构类型

按球体和阀体的不同结构形式，球阀可以分几大类。

按球体的支撑方式，球阀可分为浮动球球阀和固定球球阀两大类。其中浮动球阀的特点十分突出，主要有结构简单、制造方便、工作可靠。而固定球阀的转矩小，阀座形变小，密封性能稳定，使用寿命长，适用于高压、大通径场合。

按球体的安装方式可分为顶装式、底装式、侧装式和斜装式。本次球阀设计选用了侧装法兰连接二分体式球阀，其特点是将阀体沿与阀门通道轴线相垂直的截面分为不对称的左右两半，球体从截分面孔道装入，左、右两半阀体用法兰连接的球阀。

按球阀与管道的连接形式可分为法兰连接球阀、内螺纹和外螺纹连接球阀以及焊接连接球阀。其选用在阀体设计中有详细说明。