溢流阀设计机械学院毕业设计

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根本结构形式，根据最大流量并按经验确定阀的各局部尺寸，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Fig.4-4measurementofvalvestructuralrepresentation一般提出以下设计要求：(1)额定压力选取为液压泵的1.1倍，故选取为18MPa(2)额定流量(3)卸荷压力(4)压力不均匀度(5)工作油液(1)进油口尺寸确定按照额定流量和允许流速来决定那么：(5-1)式中一般取;－额定流量，将量带入可得：m(5-2)取33(2)主阀芯直径以及主阀孔座直径按经验m取27(5-3)=-〔1~2〕×0.001=0.025m(5-4)(3)主阀芯最大直径取(5-5)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)主阀芯上段直径主阀上腔受压面积A1/m取27mm(5-6)(5)主阀芯半锥角，主阀座孔半锥角和扩散角按经验取：==(6)尾碟〔消振尾〕直径、长度、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(5-7)取=11mm(7)主阀阻力小孔直径、长度按经验取:(5-8)～19)(5-9)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，那么节流作用不够，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，那么阀的动作会不稳定，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翻开。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)先导阀座孔的孔径和按经验取=(4~6)〔5-7〕〔5-8〕取得大那么导阀弹簧要硬，使尺寸加大；取得太小又影响阀的稳定性能。不能取的太大，否那么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。取0.004m，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。(14)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.6溢流阀的组成局部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局部组成。主阀由阀体、阀芯、阀座等主要零件组成。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Fig.6-1MainBody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到达，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，假设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，几何形状比拟复杂。图6-2主阀芯Fig.6-2,themainspool阀座是用来支承主阀芯，主阀芯与阀座接触时必须根本保证线接触，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，才能确定最正确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Fig.6-3,themainvalveseat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证通用性。先导阀的结构一般分为直动式和差动式两种。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。比拟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拟迅速，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Fig.6-4Pilotspool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，假设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。调压装置由调压弹簧和调压机构两局部组成。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