1.一种正圆截面三偏心蝶阀的设计方法,其特征在于包括:ⅰ)建立直角坐标系
建立直角坐标系,以阀板中性面为YOZ面、竖直方向为Y轴、流道中心线为X轴、阀板中性面与流道中心线的交点为O点;
ⅱ)确定阀板上、下接触线的直线方程直线AB的方程
直线AM的方程
其中,沿XY面剖切阀板得到上接触线最高点B、下接触线最低点M点,上、下接触线的延长线相交于A点,直线AB为上接触线所在直线,直线AM为下接触线所在直线,D为中性面直径,锥角∠BAM=2θ,为偏心角;
ⅲ)确定阀板外表面的曲面方程阀板上所有垂直于流道中心线的截面都是正圆,所述正圆的圆心在直线OA上,确定阀板上任意一个垂直于流道中心线的正圆截面半径 基于以上得到阀板外表面的曲面方程为:
式中, E为阀板厚度。
2.根据权利要求1所述的正圆截面三偏心蝶阀的设计方法,其特征在于还包括:ⅳ)三偏心蝶阀的干涉检验
将阀板离散为平行XOY平面的m个截面,再将截面上的两条接触线分别离散为n个点,其中第i个点到回转中心的距离 该截面不发生干涉的充要条件是di<di+1(1≤i<n),其中,e为径向偏心距,c为轴向偏心距离。
3.根据权利要求2所述的正圆截面三偏心蝶阀的设计方法,其特征在于所述ⅳ)三偏心蝶阀的干涉检验步骤中:由 及曲面方程
得到
将(Xi,Yi)代入公式
即可确定接触线上任意一点到回转中心H的距离,其中,夹角∠OAF=α,F为A点垂直于阀板中性面的点,wj为截面到XOY平面的距离。
4.根据权利要求2所述的正圆截面三偏心蝶阀的设计方法,其特征在于还包括:v)优化设计模型
通过最大化 建立正圆截面无干涉三偏心蝶阀优化设计的数学模型,其模型为:
其中,dr表示转轴直径,fm表示摩擦系数。