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（优秀毕业全套设计）液压控制阀的理论研究与设计（整套下载）

时,主阀关闭。时,主阀打开稳压溢流或安全得主阀芯和导阀的力平衡方程分别为由上两式可得溢流阀进口压力为调压原理调节调压螺帽,改变硬弹簧力,即可改变压力。特点溢流阀稳定工作时,主阀阀芯上部压力小于下部压力。即使下部压力较大,因有上部压力,弹簧可做得较软,流量变化引起阀心位置变化时,弹簧力的变化量较小,压力变化小。又调压弹簧调好后,上部压力为常数。压力随流量变化较小,克服了直动式溢流阀的缺点。还先导阀的溢流量仅为主阀额定流量的左右先导阀阀座孔的面积开口量调压弹簧刚度都不必很大先导型溢流阀广泛用于高压大流量场合。.溢流阀的主要性能静态特性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滞现象上升或下降最大和最小调定压力差值。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。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。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。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。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。动态特性压力超调量最大峰值压力与调定压力的差值。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。过渡过程时间指从调定压力到最终稳态压力的时间。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。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。先导型溢流阀的静态特性分析以本次设计中绘制型溢流阀为例具体尺寸见相关装配图及零件图。开启过程设额定排放压力，开启压力，先导阀弹簧刚度为预压缩量为，主阀弹簧刚度预压缩量额定流量，主阀芯与阀孔间的摩擦力为，上下腔的液压力分别为和，而其上下有效作用面积分别为和.符合在之间的条件主阀芯自重为.，先导阀孔座面积为稳态时的主阀开度.，则.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。根据此时主阀芯受力条件为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。.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开启的状态，主阀芯受力关系仍为式.当系统压力升高超过先导阀开启压力时，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，根据主阀芯的受力方程为.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根据有力平衡方程图先导型溢流阀示意图.当系统压力高于主阀开启压力时，主阀开启，根据其受力为式中，为主阀口的开度为液体入射角，近似等于维阀半维角.为主阀座孔直径根据主阀口流量系数取.为。.当系统压力升到调定压力时，阀内通过额定流量，根据此时主阀芯受力方程为到此，溢流阀开启完成。闭合过程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。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.根据，主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。.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。.通过主阀芯阻尼孔的流量方程式阻尼孔结构为细长孔，根据其流量式中阻尼孔截面积.根据阻尼孔的流量系数.。.先导阀口出流方程式根据有式中，根据先导阀流量系数.，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。.先导阀芯受力平衡方程式根据有式中，各参数意义同前。溢流阀内泄漏量根据按偏心环状缝隙的流量公式来计算式中，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.则溢流阀的基本应用稳压溢流回路溢流阀和定量泵节流阀并联，阀口常开。如图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。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。如图所示图稳压溢流回路图安全限压回路远程调压回路将先导式溢流阀的远程控制口接远程调压阀进油口，并远程主调系统卸荷回路溢流阀和二位二通阀组合先导式如图所示将先导式溢流阀的遥控口通过二位二通电磁换向阀直接与油箱连接，当换向阀的口处于联通状态时，系统卸荷多级调压回路如图所示形成背压图系统卸荷回路图多级调压回路第章减压阀减压阀是种将出口压力调节到低于进口压力的控制阀。用于减低系统中分支液压油路的压力，以满足液压设备执行元件的需要，常见于各种液压控制系统夹紧系统辅助系统及润滑系统中。根据减压阀的工作特点，可分为定压输出减压阀定差减压阀定值减压阀。.减压阀和结构及工作原理定压输出减压阀减压原理利用油液在个地方的压力损失，使出口压力低于进口压力，并保持恒定，故称定值减压阀。出口压力控制式先导型定压输出减压阀结构如下图定压输出减压阀结构先导型定压输出减压阀符号般符号调压手轮调节螺钉锥阀阀盖阀体主阀端盖阻尼孔主阀弹簧高压弹簧工作原理液压油由进口经减压口变为，再经通道进入主阀下腔，再经阻尼孔进入主阀上腔和先导阀前腔，然后通过锥阀座中的阻尼孔后作用在锥阀上。设分别为主阀和先导阀有效作用面积分别为先导阀和主阀弹簧刚度分别为先导阀弹簧预压缩量和开口量分别为主阀弹簧预压缩量主阀开口量和最大开口量,则当时，先导阀关闭，主阀上下两端不产生压力差当时，先导阀打开，主阀上下两端产生压力差，主阀芯提升，起减压作用忽略稳态液动力时，根据先导阀和主阀的力平衡方程为所以，出口压力又很小常数调节调压弹簧，改变硬弹簧力，即可改变出口压力。特点在减压阀出口油液不再流动时，由于先导阀卸油仍未停止，减压口仍有油液流动，阀就处于工作状态，出口压力也就保持调定压力不变。进口压力控制式先导型定压减压阀结构如下图图型定压输出减压阀阀体主阀芯阀套单向阀主阀弹簧控制油流量恒定器先导阀芯调压弹簧固定阻尼可变阻尼工作原理设分别为主阀和先导阀有效作用面积分别为先导阀和主阀弹簧刚度分别为先导阀弹簧预压缩量和开口量分别为主阀弹簧预压缩量主阀开口量和最大开口量,则当时，先导阀关闭，主阀上下两端不产生压力差当时，先导阀打开，主阀上下两端产生压力差，主阀芯提升，起减压作用,单向阀在出口压力有冲击时可迅速开启卸荷。主阀芯力平衡方程又,很小常数与溢流阀比较溢流阀减压阀保持进口压力不变出口压力内部回油外部回油阀口常闭阀口常开阀心二凸肩阀心三凸肩般并联于系统般串联于系统定差减压阀减压原理利用油液在个地方的压力损失，使进出口压差或出口压力与负载压力之差为常数并保持恒定，故称定差减压阀图定差减压阀工作原理符号工作原理高压油经节流口减压后以低压流出，同时低压油经阀芯中心孔将压力传至阀芯上腔，其进出油压在阀芯有效作用面积上的压力与弹簧力相平衡根据有式中，分别为弹簧刚度和预压缩量和如图所示。应用与节流阀组合作调速阀，使通过节流阀的流量基本不受外界负载影响。定比减压阀减压原理利用油液在个地方的压力损失，使进出口压差或出口压力与负载压力之比为常数并保持恒定，故称定比减压阀。工作原理高压油经过减压口后从以流出，同时低压油作用于阀芯上腔，若忽略刚度很小的弹簧力，则有近似的阀芯平衡方程式由上式可知道只要选择适当的大小柱塞的直径比，即可获得所需的进出口压力比。图定比减压阀工作原理符号.减压阀的主要性能调压范围压力特性流量特性.减压阀的基本应用减压或稳压图是种常见的减压回路，图中系统的最大工作压力由溢流阀加以调节，主油路是油液从泵经顺序阀通过电液换向阀的主通道去执行部件。电液换向阀的控制用低压油由减压阀将主油路的部分油液减压后供给。这样右节省只低压供油泵。当换向阀使主油路卸荷时图示状态，为避免减压阀进口油压力为零即无减压油输出，从而不能控制换向阀动作，所以在系统中接入顺序阀以产生背压。图减压回路图锁紧系统中的单向减压回路如图所示，系统中仅有台高压泵，但侧向锁紧液压缸需要用低压油，故需交油液减压。单向减压阀接于锁紧缸换向阀之间。此缸工作时活塞右移，油液经减压阀进入该缸活塞腔，此缸回程时，活塞腔油液经单向阀排油，减压阀不起作用。第章顺序阀顺序阀是控制液压系统中液压泵或液压马达等执行元件进行顺序动作的压力控制阀。根据控制方式，可分为直控式和液控式两大类。