交通运输飞机起落架液压系统溢流阀的设计

1、西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论 文）论文题目：飞机起落架液压系统溢流阀的设计所属系部：航空维修工程系指导老师： 曹建华 职 称：高级工程师/副教授学生姓名： 刘 鹏班级、学号: 075034-08专 业： 飞机制造技术西安航空职业技术学院制2010年03月15日西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目：飞机起落架液压系统溢流阀的设计任务与要求：主要设计了飞机起落架的溢流阀，提出溢流阀的设计要求，并且根据需要选定溢流阀类型，再对溢流阀各个重要的尺寸做一初步确定，再利用溢流阀的静态特性，算出溢流阀各个弹簧的刚度和预压缩量，最后对溢流阀进行静态计算。时间：2009年 12月06日 至

2、2010年03月15日共14周所属系部：航空维修工程系学生姓名： 刘 鹏学 号：07503408专业： 飞机制造技术指导单位或教研室： 西安航空职业技术学院指导教师：曹建华职 称：高级工程师/副教授西安航空职业技术学院制2010年 03 月15日毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字根据指导老师的要求以及自己几年来的所学，并在图书馆及网上查阅大量的相关资料基础上，确定出几个论文的题目已完成向指导老师汇报前段准备情况，最后确定本次的论文题目，并开始着手整理相关资料已完成根据整理的相关资料，初步建立起论文的基本框架，并和指导老师讨论是否合适，修改完善已完成结合自

3、己所学，对所掌握的资料进行合理的筛选后，又前往图书馆查询资料，之后初步形成论文的初稿，并发送给指导老师，接受老师的指导已完成2010.03.06至2010.03.11就指导老师对初稿指出的相关问题，尤其是论文格式问题，进行及时修改，并对论文所涉及到的理论问题进行了认真审查，修改后，将电子稿再次发给老师已完成2010.03.12至2010.03.13就指导老师再次提出的相关问题进行修改，并经过多次讨论，形成满足学校要求的论文接受老师最后的修改已完成2010.03.14至2010.03.15进一步完善论文，打印，提交，等待论文答辩已完成教师对进度计划实施情况总评签名 年 月 日 本表作评定学生平时

4、成绩的依据之一。飞机起落架液压系统溢流阀的设计【摘要】本论文主要简单介绍了液压在国民生产中的重要性以及在飞机起落架中的应用，再对溢流阀的分类、工作原理、工作特性进行了简单的介绍。并且运用液压传动技术的基础知识，根据液压系统的工作负载及其行程、动作要求，主要设计了飞机起落架的溢流阀，提出溢流阀的设计要求，并且根据需要选定溢流阀类型，再对溢流阀各个重要的尺寸做一初步确定，再利用溢流阀的静态特性，算出溢流阀各个弹簧的刚度和预压缩量，最后对溢流阀进行静态计算。关键词：飞机起落架；液压系统；溢流阀；静态特性；参数；型号前言液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展

5、起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。飞机起落架液压系统是飞机的一个至关重要的组成部分，在飞机着陆以及地面滑跑过程中起着举足轻重的作用。近年来，随着飞机制造技术的提高，飞机的安全性能也得到更好的保障，但是仍然还是有飞机失事，对人民的人身和财产造成不小的损失。据统计，飞机失事有30%概率是由飞机起落架出故障引起的。为了不断增强飞机起落架系统的可靠性、安全性和有效性，保证飞机的正常飞行，因此必须对飞机起落架液压系统进行合理的设计。本论文运用液压传动技术的基础知识，根据液压系统的工作负载及其行程、动作要求，主要设计了飞

6、机起落架的溢流阀，分析其静态特性和动态特性，运用静态特性的计算方法确定其重要参数。本次设计基本能达到液压系统的安全和使用性能要求。目 录前言51绪论71.1 我国液压阀技术的发展概况72压力控制阀的分类与型号93溢流阀103.1溢流阀的分类10直动型溢流阀103.2溢流阀的主要性能12动态特性134溢流阀的工作过程154.1开启过程154.2 闭合过程：155溢流阀设计175.1设计要求185.2主要的结构尺寸的初步确定185.3静态特性计算216溢流阀的组成部分356.1主阀部分35阀体35主阀芯35主阀座366.2先导阀部分37先导阀芯37先导阀座37调压装置377 溢流阀的基本应用39结

7、束语41致谢42参考文献431绪论液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原 理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、

8、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。而现代飞机一般都采用液压技术来控制起落架的收放和锁定。所以说设计一种安全可靠性能良好的和轻便的飞机起落架液压控制系统是十分重要的。液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。1.1 我国液压阀技术的发展概况我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（19531957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。随后，以广州机床研究所为主，在引进消化国外中低压元件制造

9、技术的基础上，自行设计了公称压力为2.5MPa和6.3MPa的中低压液压阀系统（简称广州型），并迅速投入大批量生产。60年代初期，为适应液压工程机械从中低压向高压方向的发展，以山西榆次液压件厂为主，引进了日本油研公司的公称压力为21MPa的中高压液压阀系列，以及全部加工技术和制造、试验设备，并据此发展、设计成我国的中高压液压闪系统（简称榆次型）。1968年，当时的一机部组织有关单位，在公称压力21MPa液压阀的基础上，设计了我国一套公称压力为31.5MPa的高压阀系列，并投入批量生产。为使产品实现标准化、通用化、系列化，我国于1973年再次组成“液压阀联合设计组”，在总结国产高压阀设计、生产经

10、验的基础上，借鉴了国外同类产品的结构，性能、工艺特点，又增补了多种规格和新品种，并使国产阀的安装连接尺寸首次符合国际标准。并于1977年正式完成了公称压力为31.MPa的高压阀新系列的设计。1978年起，通过全系列图纸的审查、试制、鉴定等工作，并在全国推广使用。1982年，通过了全系列的定型工作。故上述产品简称为“82年联合设计型高压液压阀系列”。为适应高压、大流量的液压传动要求，济南铸锻研究所、上海704研究所和北京冶金液压机械厂等单位，自1976年开始，还引进、消化和研制了二通插装阀（简称CV阀），并在80年代初期，完成了自己的系列。二通插装阀作为不同于常规阀的另一类液压阀类，也正在开拓着

11、它的使用范围。此外，随着组合机床在机械制造行业中的广泛应用，1975年，大连组合机床研究引进、消化、吸收和研制了叠加式液压阀。建国以来，我国液压行业及液压阀的制造生产，从无到有，发展很快，取得了巨大的成绩。但与国外同类产品相比，品种和性能指标还有较大差距。为了提高我国液压行业的综合素质，国家机械部制定了以下调整原则：A类重点发展产品（包括国产的电液伺服阀、比例阀和数字控制阀以及引进、消化德国力士乐公司的压力为21、35、63MPa，通径为的三大类液压阀和我国自行开发的叠加阀、插装阀及GE系列阀等）；B类允许保留和过渡产品（包括目前应用面广、市场需求最大，一时尚无替代产品；国内70年代、80年代

12、开发的，现在已成为主导产品，虽然技术上达不到国际80年代水平，但需要保留一段时间的产品。）C类限制发展和逐步淘汰产品。（指水平低，性能差，耗能耗材的产品，不符合标准的落后产品，不符合标准的老产品，具体指我国50、60年代设计的广州型中低压系列，及与之相仿的早期产品。）2压力控制阀的分类与型号 液压系统中，用来控制系统的压力、流量和液流方向的元件均称为液压控制阀，简称液压阀。液压阀品种繁多，规格复杂，按工作原理可划分为以下几种： 通断式控制元件（即开关或定值控制阀）：这是常用的一类液压阀，又称普通液压阀。 伺服式控制元件：压力伺服阀、流量伺服阀等。 比例式控制元件：比例压力阀、比例流量阀和比例方

13、向阀等。在液压传动系统中，液流的压力是最基本的参数之一，执行元件的输出力或输出扭矩的大小，主要由供给的液压力所决定。为了对油液压力进行控制，并实现和提高系统的稳压、保压、减压、调压等性能或利用压力变化实现执行机构的顺序动作等，根据油液压力和控制机构弹簧力相平衡的工作原理，人们设计制造了各种压力控制阀。常见种类如下：图2-1压力控制阀的分类3溢流阀3.1溢流阀的分类溢流阀的基本功用是：当系统的压力达到或超过溢流阀的调定压力时，系统的油液通过阀口溢出一些，以维持系统压力近于恒定，防止系统压力过载，保障泵、阀和系统的安全，此时的溢流阀常称为安全阀或限压阀。溢流阀的根据结构可分为直动型和先导型两种。直

14、动型溢流阀（a）锥阀式 (b)球阀式 (c)滑阀式 (d)溢流阀的基本符号 1-调压螺栓 2-弹簧 3-阀芯 4-阀体（含阀座）图3-1 直动型溢流阀结构简图锥阀式和球阀式又叫座阀式溢流阀，特点是动作灵敏，密封性能好，配合没有泄漏间隙，但导向性差，冲击性较强，阀座阀芯易损坏。滑阀式由于阀口有一段密封搭合量，稳定性较好，不易产生自激振动，但动作反应较慢。下面以锥阀式DBD直动型溢流阀为例说时其工作原理：（a）结构图（b）局部放大图（c）简化符号（d）详细符号1-偏流盘 2-锥阀 3-阻尼活塞 4-调节杆 5-调压弹簧 6-阀套 7-阀座图3-2 锥阀式DBD直动型溢流阀（插装式）先导式溢流阀 先

15、导阀 -直动式锥阀，硬弹簧。组成 : 带有导向圆锥面的锥阀（二级同心式）和软弹簧 主阀 滑阀和软弹簧。带有多节导向圆锥面的锥阀（三级同心式）和软弹簧1、阀体 2、主阀座 3、主阀芯 4、先导阀盖5、先导阀座 6、先导阀锥式阀芯 7、调压弹簧 8、调节杆 9、调压螺栓 10、手轮 11、主阀弹簧图3-3 YF型三节同心先导溢流阀（板式）先导型溢流阀的先导阀是一个小规格的锥阀式直动溢流阀，其弹簧用于调定主阀部分的溢流压力。主阀的弹簧不起调压作用，仅是为了克服摩擦力使主阀芯及时回位而设置。3.2溢流阀的主要性能静态特性：（1）压力调节范围定义：调压弹簧在规定范围内调节时，系统压力平稳（压力无突跳及迟

16、滞现象）上升或下降最大和最小调定压力差值。（2）启闭特性定义：溢流阀从开启到闭合全过程的被控压力与通过溢流阀的溢流量之间的关系。一般用溢流阀处于额定流量、额定压力时，开始溢流的开启压力和停止溢流的闭合压力分别与的百分比来表示。开启压力比：闭合压力比：两者越大及越接近,溢流阀的启闭特性越好。一般规定：开启压力比应不小于，闭合压力比应不小于，其静态特性较好。(3) 卸荷压力：当溢流阀作卸荷阀用时，额定流量下进、出油口的压力差称为卸荷压力。(4) 最大允许流量和最小稳定流量：溢流阀在最大允许流量（即额定流量）下工作时应无噪声。(5) 静态特性关系式先导型溢流阀在稳态溢流条件下，满足下列关系式：A.主

17、阀口出流方程式为式中，为受控压力（），油液密度（）,其他参数意义同前。B.主阀芯受力平衡方程式：（）式中，开启时取正号，闭合时取负号；其余参数意义同前。C. 通过主阀芯阻尼孔的流量方程式：阻尼孔结构为细长孔，其流量式中阻尼孔截面积（）;阻尼孔的流量系数。D. 先导阀口出流方程式：式中，先导阀流量系数，先导阀阀座孔直径();为先导阀阀口的轴向开度（）；先导阀芯的半锥角。E. 先导阀芯受力平衡方程式：式中，各参数意义同前。动态特性（1）压力超调量：最大峰值压力与调定压力的差值。（2）响应时间：指从起始稳定压力与最终稳态压力之差的上升到的时间。(即图3-4中、两点的间的时间间隔)（3）过渡过程时间：

18、指从调定压力到最终稳态压力的时间。(即图3-4中点到点间的时间间隔)（4）升压时间：指溢流阀自卸荷压力上升至稳定调定压力所需时间。（即图3-5的）（5）卸荷时间：指卸荷信号发出后由稳态压力状态到卸荷压力状态所需的时间。(即图3-5中的)图3-4流量阶跃变化时溢流阀的进口压力响应特性图3-5溢流阀升压与卸荷特性4溢流阀的工作过程4.1开启过程（1）当液压系统压力低于先导阀的开启压力时，先导阀保持关闭。此时主阀芯受力条件为(4-1)式中、分别为先导阀弹簧和主阀弹簧的刚度（）；、分别为先导阀弹簧和主阀弹簧的预压缩量（）。此时阀口仍关闭。（2）当系统压力上升到先导阀的开启压力时，先导阀处于即将开启但未

19、开启的状态，主阀芯受力关系仍为式（3）当系统压力升高超过先导阀开启压力时，图4-1溢流阀示意图先导阀打开，液压油经由阻尼孔流向先导阀再流回油箱。此时主阀芯上下两腔将产生压力差，但尚未到达足以抬升主阀芯的程度，主阀芯的受力方程为：（4）当系统压力上升到主阀开启压力时，通过阻尼孔的流量增大，产生的压力差使主阀芯处于平衡状态：f （5）当系统压力高于主阀开启压力时，主阀开启，其受力为式中， 为主阀口的开度（）；为液体入射角，近似等于维阀半维角（）；为主阀座孔直径（）；主阀口流量系数(取)。（6）当系统压力升到调定压力时，阀内通过额定流量，此时主阀芯受力方程为：到此，溢流阀开启完成。4.2 闭合过程：

20、其过程与开启过程相反，但各关键点相似，不同的是由于摩擦力方向改变，造成阀口的关闭压力比相应的开启压力要小。5溢流阀设计溢流阀的设计，通常式根据其工作所要求的压力和流量选择阀的基本结构形式，根据最大流量并按经验确定阀的各部分尺寸，根据静态特性要求确定弹簧系数，然后计算静态特性。下面我们对先导溢流阀进行设计。以下为尺寸示意图：图4-4阀结构尺寸示意图5.1设计要求一般提出以下设计要求：(1) 额定压力 (2) 额定流量(3) 调压范围(4) 调成最高调成压力时，导阀的开启压力(5) 调成最高调成压力时，主阀的开启压力；此时的溢流量(6) 调成最高调成压力时，主阀的闭合压力；此时的溢流量(7) 卸荷

21、压力M pa5.2主要的结构尺寸的初步确定(1) 进油口尺寸确定按照额定流量和允许流速来决定则：（5-1）式中一般取;额定流量，将已知量带入可得：(2) 主阀芯直径按经验取（5-2）(3) 主阀芯活塞直径（5-3）对阀的静态特性影响很大。按上式选取时，对额定流量小的阀选较大的值。(4) 主阀芯上段直径按经验取主阀芯活塞下边面积与上边面积之比为：根据上式子可得： (5-4)活塞下边面积稍小于上边面积，主阀关闭时的压紧力主要靠这个面积差形成液压力作用在主阀芯上。主阀弹簧只是在低压和无压力时使主阀关闭，因此主阀弹簧刚度可以很小。(5) 主阀芯半锥角，扩散角按经验取：(6) 尾碟（消振尾）直径、长度、

22、过度直径尾碟的作用是消除液动力引起的振动。其尺寸、可参考已定型阀的尺寸选取。无尾碟时，作用在主阀芯上的液动力方向向上；有了尾碟时，液动力方向向下。本设计中选取(7) 节流孔直径、长度按经验取: （5-5） （5-6）节流孔的尺寸和对溢流阀性能有重要影响。如果节流孔太大或太短，则节流作用不够，将使阀的启闭特性变差，而且工作中会出现较大的压力振摆；反之，如果节流孔太小或太长，则阀的动作会不稳定，压力超调量液会加大。按上式取和时，对额定流量小的阀选较小的值。要求通过节流孔的流量小于或等于额定流量的1时所造成的压降足以使主阀开始打开。因此，要通过静态特性计算对选定的和进行适当的调整。(8) 导阀芯的半

23、锥角按经验取 ： 取得小一些，密封性能较好但太小使阀芯与阀座得接触应力加大，影响使用寿命。(9) 导阀座孔的孔径和按经验取 （5-7）（5-8）取得大则导阀弹簧要硬，使尺寸加大；取得太小又影响阀的稳定性能。不能取的太大，否则容易发生尖叫和振动。(10) 主阀芯溢流口的直径和长度和可根据结构来确定。不要太小，以免产生的压差太大，不利于主阀的开启。(11) 主阀座的孔径按经验取 （5-9）(12) 阀体沉割直径、沉割宽度按经验取 （5-10）按结构确定，应保证进油口直径的要求。本设计中取 （5-11）(13) 主阀芯与阀盖的间距应保证主阀芯的位移要求，即是主阀的最大开度，的大小见静态特性计算。(1

24、4) 导阀弹簧的装配长度（5-12）式中的为弹簧的自由长度。为了使溢流阀能够卸荷，调节手轮全松开时应使导阀弹簧恢复其自由长度，留有的间隙.的数值要在导阀弹簧设计后才确定。(15) 主阀弹簧的装配长度（5-13）式中 主阀弹簧的自由长度；主阀弹簧的预压缩量,的数值要在弹簧设计后才能确定.5.3静态特性计算(1) 基本方程式先导式溢流阀的静态特性决定于导阀、主阀和节流口结构参数。因此，计算静态特时要列写流量方程式和力平衡方程式，作为计算静态特性的基础。如图所示主口示意图：图4-5主阀口示意图a.主阀阀口节流方程式 (5-14)式中 通过主阀的流量；主阀流量系数；主阀节流面积。将式子整理得： b.主

25、阀芯受力平衡方程式 主阀芯轴线方向所受的作用力包括弹簧力、重力、摩擦力、主阀芯溢流孔压降引起的作用力、A腔和B腔压力的作用力、阀口溢流时产生的液动力。如主阀芯等速上升，则可列出受力平衡方程式为: (5-15)式中 主阀弹簧刚度；主阀弹簧预压缩量； 主阀芯重量；主阀芯所受的摩擦力；主阀芯溢流孔压降引起的作用力；主阀芯所受的液动力；根据图所示液流情况，可按下式计算: (5-16)式中 阀口流速；尾碟处液体流出速度的轴向分量。因为尾碟附近过流面积远大于阀口截面积，而且尾碟与主阀芯轴线垂直。所以，尾碟附近流速的轴向分量接近于零，即0。阀口流速可按下式计算：(5-17)在局部阻力系数时，流速系数。因此可

26、得：由式可知，的作用方向于相同。计算出来的稳态液动力略为偏大一些。若尾碟过大，出口通道过小，即尾碟附近截流面积减小，则加大。这样，实际液动力会比计算出来的小，若主阀开度较大则使得过小过大则稳态液动力可能出现零值甚至反向。所以，设计尾碟和选取半锥角时要加以注意。将上式联立可得主阀芯平衡方程式： (5-18)c.节流孔流量方程当截流孔中流动为层流时，流过节流孔的流量与节流孔前后压差（）成正比；当节流口中的流动为紊流时，流量与成比例。实际上节流孔中的流动多处于从流层到紊流的过渡状态，所以与成比例。可按下述经验公式计算，式中的单位必须是米、千克、秒制。 (5-19)式中 通过节流孔的流量；节流孔截面积

27、；油的运动粘度；油的重度。d.导阀阀口节流方程式由式(5-18)得： (5-20)式中 -通过导阀得流量；-导阀流量系数；-导阀节流面积； (5-21)式中 导阀得开度。将看成近似等于零，则： (5-22)f.导阀芯受力平衡方程导阀芯轴线方向所受得作用力有弹簧力、液动力、导阀前腔C中压力得作用力等。受力平衡方程为： (5-23)式中 -导阀座孔径处的截面积导阀弹簧刚度；导阀弹簧预压缩量；导阀芯所受的液动力。液动力的求法与相似，得： (5-24)式(5-23)中的流量系数、是难以精确确定的。严格的说，在阀的不同工作情况下，流量系数又不同的数值。通常将流量系数看成常数，带来的误差并不大，却可以大大

28、地减化计算。主阀与导阀的阀口处的流量系数可分别取为：静态特性计算的目的，一方面是根据对静态特性设计要求，求出主阀弹簧和导阀弹簧的刚度和预压缩量，作为进行弹簧设计的依据；另一方面是校核上面所确定的主要结构尺寸看能否满足对静态特性的要求,并进行必要的调整与复算，直到特性满足要求为止。(2)弹簧刚度和预压缩量计算主阀弹簧刚度和预压缩量由式子（5-18），可得当主阀刚要打开，还未打开时可得： (5-25)利用上式可求出和，但必须先做以下工作：(3)主阀刚要打开，还未打开，为主阀的开启压力取为最高调定压力下的开启压力，即： (5-26)，此时候流量为： (4)由（5-19）节流孔流量方程式求取节流孔流量

29、，得: (5-27)将已知量带入：可得： (5-28)(5)主阀芯摩擦力包括主阀芯上段直径处和活塞直径处得摩擦力，可表示为: (5-29)式中 -摩擦系数；-处的侧压力；-处的侧压力。侧压力与缝隙两端压力差、缝隙长度、圆柱直径成正比。将其他因数用系数表示，并取摩擦系数，则可表示为： (5-30)将压力看成近似等于零，则: (5-31)式中为系数，直径小、接触长度短时取大值。(6)求主阀芯溢流孔压降引起的作用力溢流孔压降由沿程阻力和进口、出口处的局部阻力所组成。可表示为： (5-32)式中 进口处局部阻力系数；出口处局部阻力系数；沿程阻力系数。通过主阀芯溢流孔的流量等于通过导阀的流量，取近似。于

30、是，主阀芯溢流孔流速为： (5-33)雷诺数的表示式为：由于很小，很小，主阀芯溢流孔内流动为层流，可以，。于是，由压降引起的作用力为： (5-34)(7)在最高调定压力下主阀芯的开口量 3.8在最高调定压力下，其开口量为3.8（8）求出主阀最大开度在卸荷情况下（通过额定流量）主阀由最大开度，由此可得： (5-35) 6.9式中为卸荷压力。然后按经验取： (5-36)将上式子带入主方程可得：所以： 主阀弹簧的选择：自由长度为60，其弹性刚度为(9) 主阀芯重量主阀芯可以做简单的估计，主阀芯质量大约：所以其重量为由已知初选结构尺寸计算，活塞面积和之比按经验取为。在做好以上准备工作之后，即可求出主阀

31、弹簧刚度。而主阀弹簧预压缩量已经定出选取时，额定流量小的阀选小的值。和是以乘积的形式出现在静态特性方程中的这给计算带来了苦难。因此上面我们先根据公式来假定的值，然后再带入方程求出k1的值。这样的出与值还需要反复进行比较验算。如果出现矛盾，就要对静态特性方程式中的一些可变因素进行调整。主阀弹簧的结构参数，既要保证弹簧给主阀芯以足够的复位力和密封力，又能保证阀的灵敏性。因此，刚度要小，预压缩量要大，即弹簧要软而长。这给主弹簧的设计带来难度。但是的影响远不如的影响来得大，尤其当F4较大时候更是这样。就是说的取值范围很宽的。这就把相互制约的设计要求给主阀弹簧的设计带来的困难，转化为正确的选取主阀活塞两

32、侧面积比的问题这正是这种结构溢流阀的一个优点。由此可见，面积比是个影响静态的重要因素。（10）导阀弹簧刚度和预压缩量由公式可知：当导阀要打开，还未打开时， (5-37)此时为导阀的开启压力。取为最高调定压力下的开启压力，在前面已经算出为15.194因此得：y为开启压力下的弹簧开度由（5-15）式求出的代入式子并取，即得出导阀弹簧在开启压力为时的导阀开度。（11）系统压力为开启压力是导阀的开口量y (5-38)将已知量带入(5-39)中得：所以有： （12）最高调定压力是的主阀闭合压力一般来说，在闭合过程中，如果把通过的溢流阀量为公称流量的1%时的溢流阀进口压力视为闭合压力，那么，这时主阀芯的位

33、置是难以确定，所以闭合压力可用经验公式 （5-39）（13）最高调定压力时导阀的性能A导阀前油腔压力 （5-40）=B.通过导阀的溢流量（5-41）C.导阀的开口量（5-42）（14）进口压力的调节范围的调定是靠改变调压弹簧的预压缩量来实现的，的变化将引起导阀前腔压力的变化从而引起的变化。（5-43）所以是在最高调定压力下主阀芯的额定开口量是在最高调定压力下导阀的开口量（15）最低调定压力最低调定压力时时将调压手轮全松，使调压弹簧的预压缩量=0，主阀的开口量达到卸荷时的开口量，设导阀油腔的压力 （5-44）（16）最小溢流量所谓最小溢流量是指在某一调定压力时，溢流阀所能通过的最小稳定流量。最小

34、溢流量主要取决于主阀的最小允许开口量。 （5-45）将式中的换成和，即可分别求出和时的最小溢流量。当压力为时，最小溢流量为当压力为时，最小溢流量为（17）溢流溢流阀内泄漏量：按偏心环状缝隙的流量公式来计算： ()(5- 46)式中，主阀芯直径（）主阀芯直径与阀体间的单边配合间隙 （）公称压力 （）油液动力粘度 （）（）主阀芯与阀体的配合长度 （）处均压槽数 均压槽宽（）则： = ()6溢流阀的组成部分三级同心式和二级同心式溢流阀总体结构均由主阀和先导阀两部分组成。6.1主阀部分主阀由阀体、阀芯、阀座等主要零件组成。6.1.1阀体阀体是主阀的主要零件，为了使流体流过阀体通道时尽可能缩小涡流区并减

35、轻流速场的激变，以减小压力损失，故阀体内部孔道的集合形状较复杂，以铸造成形为宜。铸件的外形应随内孔的形状而变化，使铸件的壁厚得以均匀过渡，保证铸件具有良好的铸造性能。阀体在结构设计时，除必须保证足够的强度以外，还必须是阀体具有良好的刚度，使阀在总装后和长期使用中保证阀芯动作灵活可靠而不至于由于阀体在外力作用下变形太大而卡住。图6-1主阀体6.1.2主阀芯控制型溢流阀主阀芯上下侧面积差的大小直接影响到阀的性能，应通过计算确定。上下侧面积差可才有那个隔着那个方式达到，设计着那个主阀芯有三个配合面，因此同轴度要求较高，这不仅提高了加工精度的要求，且装配时较困难。特别是住阀芯的小端和阀盖之间有配合要求

36、，若加工和配合稍不注意，甚至由于安装阀盖螺钉的缘故，都有使阀芯被卡死的可能。另外设计中的主阀芯带有消振尾碟，几何形状比较复杂。图6-2主阀芯6.1.3主阀座阀座是用来支承主阀芯，主阀芯与阀座接触时必须基本保证线接触，从而使阀口具有可靠的密封性能。阀芯和阀座在阀口处的形状和锥角大小，对主阀芯的受力大小和动作的平稳性有关系。因为油液流动情况的复杂性，所以往往要通过反复试验，才能确定最佳的锥阀口形状和锥角的大小。本设计中阀座在阀口处为锥角的一个圆锥面，扩散角度数为。图6-3主阀座6.2先导阀部分 先导阀由阀芯、阀座、调压弹簧、弹簧座、调压装置等零件组成。在压力控制阀中通常有先导阀，因此在设计时必须保

37、证通用性。先导阀的结构一般分为直动式和差动式两种。6.2.1先导阀芯直动式的阀芯常用的有两种结构如图6-4.图中为锥阀结构，为球阀结构。对于球阀的结构，根据阀芯的组成可分为两种：一种是球和弹簧分体，另一种是球和弹簧座成整体的。比较锥阀和球阀两种结构，当阀芯的开口量相同，即阀芯与阀座离开相同的距离时，球阀比锥阀具有较大的过流面积，所以球阀结构式主阀开启比较迅速，从而使升压时间较短；但是球阀的过流面积变化较大，这样使阀芯动作就不太稳定，易出现震动，从而使主阀稳定时间较长。本设计中采用锥阀结构，使系统易于稳定。图6-4先导阀芯6.2.2先导阀座阀座的结构应按阀芯的结构而定。直动式阀座设有二级孔，一端

38、小孔起适应的阻尼作用，能消除尖叫和振动。此外还必须尽量减少导阀前腔的容积，若结构布置得需要致使容积过大时，可加消振垫，以改变这一容腔流速场分布，或采用消振塞，利用微型吸振原理来消除尖叫和振动。6.2.3调压装置 调压装置由调压弹簧和调压机构两部分组成。直动式先导阀作用在阀芯上的液压力直接与弹簧力相平衡，平衡方程为：导阀座孔面积由通过导阀座孔的流量大小确定。当弹簧的预压缩量取定为某一值时，调压弹簧的刚度的值取决于导阀前腔油压的大小。对于直动式先导阀，从低压到高压只用一根调压弹簧是困难的。从上式可知：在最高调节压力时，调压弹簧的刚度要求较大，值越大，弹簧的位移对压力的变化越敏感，这给低压范围稳定可

39、靠的调压带来困难。可以用增大值的方法来适当减小值，但这会给调压弹簧的设计带来困难，并且会超过弹簧的稳定性指标。本设计中采用调压杆推动弹簧，从而达到调压作用。7溢流阀的基本应用（1）稳压溢流回路：溢流阀和定量泵、节流阀并联，阀口常开。（如图7-1所示）在采用定量泵的液压系统中，溢流阀与节流元件及负载并联，泵的供油量大于节流阀通道的需求量，此时，溢流阀作定压阀使用，阀口常开，使多余的油液回油箱，以保持节流阀进口的系统压力基本为恒定值。（2）安全限压回路：溢流阀和变量泵组合，正常工作时阀口关闭,过载时打开压力油经阀口回油箱，油压不再升高,起安全保护作用,故又称安全阀。（如图7-2所示）图7-1稳压溢

40、流回路 图7-2 安全限压回路（3）远程调压回路：将先导式溢流阀的远程控制口K接远程调压阀进油口，并 p远程p主调（如图7-3所示）（4）系统卸荷回路：溢流阀和二位二通阀组合（先导式）（如图7-4所示）将先导式溢流阀的遥控口K通过二位二通电磁换向阀直接与油箱连接，当换向阀的P、O口处于联通状态时，系统卸荷。（5）多级调压回路（如图7-5所示）（6）形成背压图7-3远程调压回路 图7-4系统卸荷回路图7-5多级调压回路结束语我国是个人口大国，每天都有不少旅客乘坐飞机来往于国内与国际，随着我国的繁荣与富强，将来会有越来越多的人选择乘坐飞机这种方便快捷的交通工具。为了保证旅客的安全，飞机起落架及其液压系统必须安全可靠，所以设计安全的可靠的飞机起落架液压系统极其重要。通过本次设计使我了解了飞机起落架的大致结构以及液压系统的组成和工作原理，还有溢流阀的结构和它的工作原理，并且知道在对溢流阀设计中应该重点做的事项，以及溢流阀在液压系统中的应用。也懂得设计是一丝不苟的东西要不得半点马虎的，让我也