新型真空閘板閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、真空閘板閥是在真空系統(tǒng)中用以調(diào)節(jié)氣體流量、切斷或接通管路的真空元件。本論文主要闡述的是一種新型真空閘板閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理論分析和優(yōu)化。這種新型真空閘板閥適合應(yīng)用于對整體應(yīng)用環(huán)境有潔凈要求的真空系統(tǒng)中。例如：半導(dǎo)體加工制造業(yè)，大平板液晶顯示器的制造以及光束線、對撞機(jī)等基礎(chǔ)物理研究方面。目前，我國已有的真空閘板閥在漏氣率，放氣率，清潔度等方面均不能滿足要求；同時(shí)，由于真空閥門在真空系統(tǒng)中屬于易損耗設(shè)備，所以需要不斷的更換維護(hù)，現(xiàn)有的國產(chǎn)閘板閥

2、在拆裝更換方面也無法滿足要求。本文通過這種新型結(jié)構(gòu)真空閘板閥的研制，不僅提高了我國真空閘板閥的技術(shù)水平，使之能較好的滿足各個應(yīng)用行業(yè)的要求，而且在閥門加工過程中運(yùn)用了許多新的加工工藝，填補(bǔ)了國內(nèi)閥門行業(yè)的許多技術(shù)空白。同時(shí)打破了我國不能自己設(shè)計(jì)生產(chǎn)這種潔凈真空閘板閥，長期依賴進(jìn)口的局面，對我國閥門行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展有巨大的推動作用。 本文著重探討了閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化設(shè)計(jì)，首先是閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在參考大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料和借鑒國

3、內(nèi)外同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)，研發(fā)時(shí)緊緊圍繞閥門需要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)和各個功能模塊的設(shè)計(jì)，例如要求閥門必須有非常低的漏氣率、非常低的放氣率、很好的清潔度以及結(jié)構(gòu)簡捷易于拆裝等特性，使各個方面的設(shè)計(jì)都是圍繞這些要求進(jìn)行的，從而保證閥門具有合乎要求的性能。同時(shí)還考慮到閥門各個部分的加工制造工藝，使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能夠比較好的被加工出來。在經(jīng)過這些設(shè)計(jì)過程以后確定了總體結(jié)構(gòu)，然后用三維繪圖軟件SolidEdge繪制了閥門的各個部件的虛擬三維模

4、型，并進(jìn)行了虛擬裝配。 其次是閥門的理論分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，分為靜力學(xué)和動力學(xué)兩部分。靜力學(xué)部分主要針對閥殼建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行理論計(jì)算，同時(shí)使用有限元分析軟件Ansys對已建立的三維模型進(jìn)行仿真應(yīng)力和變形分析，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)尺寸是否滿足要求并找出最優(yōu)值；動力學(xué)部分主要針對閥門的傳動模塊進(jìn)行理論分析，找出其各個部分間的力學(xué)和運(yùn)動學(xué)關(guān)系，然后建立傳動機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，并用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算的方法找出模型的最優(yōu)值。從而對最初的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，