新型真空閘板閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(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，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，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用了許多新的加工工藝，填補了國內(nèi)閥門行業(yè)的許多技術(shù)空白。同時打破了我國不能自己設(shè)計生產(chǎn)這種潔凈真空閘板閥，長期依賴進口的局面，對我國閥門行業(yè)的進步和發(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)計與優(yōu)化設(shè)計，首先是閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在參考大量國內(nèi)外相關(guān)文獻資料和借鑒國

3、內(nèi)外同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行研發(fā)，研發(fā)時緊緊圍繞閥門需要實現(xiàn)的功能進行整體結(jié)構(gòu)和各個功能模塊的設(shè)計，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)計都是圍繞這些要求進行的，從而保證閥門具有合乎要求的性能。同時還考慮到閥門各個部分的加工制造工藝，使設(shè)計的結(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，并進行了虛擬裝配。 其次是閥門的理論分析和優(yōu)化設(shè)計，分為靜力學和動力學兩部分。靜力學部分主要針對閥殼建立數(shù)學模型并進行理論計算，同時使用有限元分析軟件Ansys對已建立的三維模型進行仿真應(yīng)力和變形分析，以驗證設(shè)計尺寸是否滿足要求并找出最優(yōu)值；動力學部分主要針對閥門的傳動模塊進行理論分析，找出其各個部分間的力學和運動學關(guān)系，然后建立傳動機構(gòu)的數(shù)學模型，并用計算機編程計算的方法找出模型的最優(yōu)值。從而對最初的結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化設(shè)計，