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(duì)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(duì)撞機(jī)等基礎(chǔ)物理研究方面。目前，我國(guó)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(mén)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(guó)產(chǎn)閘板閥

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

3、內(nèi)外同類(lèi)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(mén)需要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)和各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)，例如要求閥門(mén)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(jiǎn)捷易于拆裝等特性，使各個(gè)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(mén)具有合乎要求的性能。同時(shí)還考慮到閥門(mén)各個(gè)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(lái)。在經(jīng)過(guò)這些設(shè)計(jì)過(guò)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(mén)的各個(gè)部件的虛擬三維模

4、型，并進(jìn)行了虛擬裝配。 其次是閥門(mén)的理論分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，分為靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩部分。靜力學(xué)部分主要針對(duì)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(duì)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(dòng)力學(xué)部分主要針對(duì)閥門(mén)的傳動(dòng)模塊進(jìn)行理論分析，找出其各個(gè)部分間的力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，然后建立傳動(dòng)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(duì)最初的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，