液壓元件綜合實驗與分析畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）</p><p>　　論文題目：液壓元件綜合實驗與分析—溢流閥</p><p><b>　　—Y-10B溢流閥</b></p><p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　在液壓傳動系統(tǒng)中，液流的壓力是最基本的參數(shù)之一，執(zhí)行元件的輸出力或輸出

2、扭矩的大小，主要由供給的液壓力所決定。為了對油液壓力進(jìn)行控制，并實現(xiàn)和提高系統(tǒng)的穩(wěn)壓、保壓、減壓、調(diào)壓等性能或利用壓力變化實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的順序動作等，根據(jù)油液壓力和控制機構(gòu)彈簧力相平衡的工作原理，人們設(shè)計制造了各種壓力控制閥。在液壓設(shè)備中主要起定壓溢流作用和安全保護(hù)作用。</p><p>　　定壓溢流作用：在定量泵節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，定量泵提供的是恒定流量。當(dāng)系統(tǒng)壓力增大時，會使流量需求減小。此時溢流閥開啟，使多余流量

3、溢回油箱，保證溢流閥進(jìn)口壓力，即泵出口壓力恒定（閥口常隨壓力波動開啟）。    安全保護(hù)作用：系統(tǒng)正常工作時，閥門關(guān)閉。只有負(fù)載超過規(guī)定的極限（系統(tǒng)壓力超過調(diào)定壓力）時開啟溢流，進(jìn)行過載保護(hù)，使系統(tǒng)壓力不再增加（通常使溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)最高工作壓力高10％～20％）。    實際應(yīng)用中一般有：作卸荷閥用，作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，作高低壓多級控制閥，作順序閥，用于產(chǎn)生背壓（串在回油路上）。 

4、;   溢流閥一般有兩種結(jié)構(gòu)：1、直動型溢流閥 2、先導(dǎo)型溢流閥</p><p>　　關(guān)鍵詞：工作原理、實際應(yīng)用、設(shè)計加工</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘　　要1</b></p><p><b>　　緒 論1</b&g

5、t;</p><p><b>　　第1章1</b></p><p>　　1.1液壓技術(shù)的發(fā)展歷史1</p><p>　　1.2我國液壓閥技術(shù)的發(fā)展概況2</p><p>　　1.3本課題的目的及研究范圍3</p><p>　　第2章溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計4</p><p&g

6、t;　　2.1直動型溢流閥4</p><p>　　2.2先導(dǎo)式溢流閥6</p><p>　　第3章溢流閥主要參數(shù)設(shè)計8</p><p>　　3.1靜態(tài)特性：8</p><p><b>　　3.2動態(tài)特性8</b></p><p>　　3.3先導(dǎo)型溢流閥的靜態(tài)特性分析：10</p&

7、gt;<p>　　第4章溢流閥的基本應(yīng)用14</p><p>　　第5章溢流閥的零部件及加工16</p><p>　　5.1調(diào)節(jié)桿及其加工16</p><p>　　5.2調(diào)壓螺帽及其加工19</p><p>　　5.3先導(dǎo)閥芯及其加工21</p><p>　　5.4先導(dǎo)閥座及其加工23<

8、/p><p><b>　　總　　結(jié)29</b></p><p><b>　　致　　謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　第1章 緒　　論</b></p><p>　　液壓技術(shù)

9、作為一門新興應(yīng)用學(xué)科，雖然歷史較短，展的速度卻非常驚人。液壓設(shè)備能傳遞很大的力或力矩，單位功率重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸僅為直流電機的10%~20%左右；反應(yīng)速度快、準(zhǔn)、穩(wěn)；又能在大范圍內(nèi)方便地實現(xiàn)無級變速；易實現(xiàn)功率放大；易進(jìn)行過載保護(hù)；能自動潤滑，壽命長，制造成本較低。因此，世界各國均已廣泛地應(yīng)用在鍛壓機械、工程機械、機床工業(yè)、汽車工業(yè)、冶金工業(yè)、農(nóng)業(yè)機械、船舶交通、鐵道車輛和飛機、坦克、導(dǎo)彈、火箭、雷達(dá)等國防工

10、業(yè)中。</p><p>　　液壓傳動設(shè)備一般由四大元件組成，即動力元件——液壓泵；執(zhí)行元件——液壓缸和液壓馬達(dá)；控制元件——各種液壓閥；輔助元件——油箱、蓄能器等。</p><p>　　液壓閥的功用是控制液壓傳動系統(tǒng)的油流方向，壓力和流量；實現(xiàn)執(zhí)行元件的設(shè)計動作以控制、實施整個液壓系統(tǒng)及設(shè)備的全部工作功能。</p><p>　　1.1液壓技術(shù)的發(fā)展歷史</p&

11、gt;<p>　　液壓技術(shù)最早是19世紀(jì)末在西方發(fā)展起來的。我國從50年代后期開始起步。目前各國都非常重視液壓技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。總的來看，美國在這一領(lǐng)域的技術(shù)、產(chǎn)值在世界上處于領(lǐng)先地位，但面臨西歐和日本的激烈競爭。從行業(yè)上看，一段時間里，主機制造商傾向于外購的元件自行設(shè)計液壓系統(tǒng)。但由于技術(shù)日益復(fù)雜，使得用從各制造商購得的元件建立具有穩(wěn)定市場效益的液壓系統(tǒng)越來越困難。設(shè)計的人物正向元件制造商轉(zhuǎn)移，由專業(yè)液壓廠商提供成套系統(tǒng)

12、，但只有大公司才能承擔(dān)這項任務(wù)?；诖?，全球性的跨國公司展開了競爭、合并。大量的資金用于技術(shù)的開發(fā)和革新，較小的公司負(fù)擔(dān)不起這樣的開支，其中很大一部分被擠出市場。我國經(jīng)過40多年的發(fā)展，液壓行業(yè)已具有一定的獨立開發(fā)能力，能生產(chǎn)出一批技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量較好的元件、系統(tǒng)和整機，隨著我國加入WTO，向國際先進(jìn)技術(shù)學(xué)習(xí)、與世界著名的大公司合作的機會越來越多，液壓技術(shù)在機械設(shè)備中的發(fā)展速度日新月異。</p><p>　　1.2

13、我國液壓閥技術(shù)的發(fā)展概況</p><p>　　我國的液壓工業(yè)及液壓閥的制造，起始于第一個五年計劃（1953~1957年），期間，由于機床制造工業(yè)發(fā)展的迫切需求，50年代初期，上海機床廠、天津液壓件廠仿造了蘇聯(lián)的各類低壓泵、閥。</p><p>　　隨后，以廣州機床研究所為主，在引進(jìn)消化國外中低壓元件制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計了公稱壓力為2.5MPa和6.3MPa的中低壓液壓閥系統(tǒng)（簡稱廣州

14、型），并迅速投入大批量生產(chǎn)</p><p>　　60年代初期，為適應(yīng)液壓工程機械從中低壓向高壓方向的發(fā)展，以山西榆次液壓件廠為主，引進(jìn)了日本油研公司的公稱壓力為21MPa的中高壓液壓閥系列，以及全部加工技術(shù)和制造、試驗設(shè)備，并據(jù)此發(fā)展、設(shè)計成我國的中高壓液壓閃系統(tǒng)（簡稱榆次型）。</p><p>　　1968年，當(dāng)時的一機部組織有關(guān)單位，在公稱壓力21MPa液壓閥的基礎(chǔ)上，設(shè)計了我國一套公

15、稱壓力為31.5MPa的高壓閥系列，并投入批量生產(chǎn)。</p><p>　　為使產(chǎn)品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化，我國于1973年再次組成“液壓閥聯(lián)合設(shè)計組”，</p><p>　　在總結(jié)國產(chǎn)高壓閥設(shè)計、生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，借鑒了國外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，性能、工藝特點，又增補了多種規(guī)格和新品種，并使國產(chǎn)閥的安裝連接尺寸首次符合國際標(biāo)準(zhǔn)。并于1977年正式完成了公稱壓力為31.MPa的高壓閥新系列的設(shè)

16、計。1978年起，通過全系列圖紙的審查、試制、鑒定等工作，并在全國推廣使用。1982年，通過了全系列的定型工作。故上述產(chǎn)品簡稱為“82年聯(lián)合設(shè)計型高壓液壓閥系列”。</p><p>　　為適應(yīng)高壓、大流量的液壓傳動要求，濟南鑄鍛研究所、上海704研究所和北京冶金液壓機械廠等單位，自1976年開始，還引進(jìn)、消化和研制了二通插裝閥（簡稱CV閥），并在80年代初期，完成了自己的系列。二通插裝閥作為不同于常規(guī)閥的另一類液

17、壓閥類，也正在開拓著它的使用范圍。</p><p>　　此外，隨著組合機床在機械制造行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，1975年，大連組合機床研究引進(jìn)、消化、吸收和研制了疊加式液壓閥。</p><p>　　建國以來，我國液壓行業(yè)及液壓閥的制造生產(chǎn)，從無到有，發(fā)展很快，取得了巨大的成績。但與國外同類產(chǎn)品相比，品種和性能指標(biāo)還有較大差距。為了提高我國液壓行業(yè)的綜合素質(zhì)，國家機械部制定了以下調(diào)整原則：</

18、p><p>　　A類重點發(fā)展產(chǎn)品（包括國產(chǎn)的電液伺服閥、比例閥和數(shù)字控制閥以及引進(jìn)、消化德國力士樂公司的壓力為21、35、63MPa，通徑為6~32mm的三大類液壓閥和我國自行開發(fā)的疊加閥、插裝閥及GE系列閥等）；</p><p>　　B類允許保留和過渡產(chǎn)品（包括目前應(yīng)用面廣、市場需求最大，一時尚無替代產(chǎn)品；國內(nèi)70年代、80年代開發(fā)的，現(xiàn)在已成為主導(dǎo)產(chǎn)品，雖然技術(shù)上達(dá)不到國際80年代水平，但

19、需要保留一段時間的產(chǎn)品。）</p><p>　　C類限制發(fā)展和逐步淘汰產(chǎn)品。（指水平低，性能差，耗能耗材的產(chǎn)品，不符合標(biāo)準(zhǔn)的落后產(chǎn)品，不符合標(biāo)準(zhǔn)的老產(chǎn)品，具體指我國50、60年代設(shè)計的廣州型中低壓系列，及與之相仿的早期產(chǎn)品。）</p><p>　　1.3本課題的目的及研究范圍</p><p>　　作為工科類院校，特別是機械專業(yè)，液壓技術(shù)是一門必不可少的課程，但由于學(xué)

20、科本身內(nèi)容的復(fù)雜，本課將重點對溢流閥部分進(jìn)行加工與設(shè)計，主要研究對象為溢流閥。在進(jìn)行加工的同時，對溢流閥部分零件進(jìn)行編程。最后，針對溢流閥的理論研究進(jìn)行討論，內(nèi)容包括溢流閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、型號說明、應(yīng)用情況以及各種閥的比較等。</p><p>　　第2章溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　溢流閥的基本功用是：當(dāng)系統(tǒng)的壓力達(dá)到或超過溢流閥的調(diào)定壓力時，系統(tǒng)的油液通過閥口溢出一些，以維

21、持系統(tǒng)壓力近于恒定，防止系統(tǒng)壓力過載，保障泵、閥和系統(tǒng)的安全，此時的溢流閥常稱為安全閥或限壓閥。</p><p>　　溢流閥的根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為直動型和先導(dǎo)型兩種。</p><p><b>　　2.1直動型溢流閥</b></p><p>　　圖3-1 直動型溢流閥結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　?。╝）錐閥式 (b)球閥式

22、(c)滑閥式 (d)溢流閥的基本符號</p><p>　　1-調(diào)壓螺栓 2-彈簧 3-閥芯 4-閥體（含閥座） </p><p>　　錐閥式和球閥式又叫座閥式溢流閥，特點是動作靈敏，密封性能好，配合沒有泄漏間隙，但導(dǎo)向性差，沖擊性較強，閥座閥芯易損壞?；y式由于閥口有一段密封搭合量，穩(wěn)定性較好，不易產(chǎn)生自激振動，但動作反應(yīng)較慢。</p><p>

23、;　　下面以錐閥式DBD直動型溢流閥為例說時其工作原理：</p><p>　　圖3-2 錐閥式DBD直動型溢流閥（插裝式）</p><p>　?。╝）結(jié)構(gòu)圖 （b）局部放大圖 （c）簡化符號 （d）詳細(xì)符號</p><p>　　1-偏流盤 2-錐閥 3-阻尼活塞 4-調(diào)節(jié)桿 5-調(diào)壓彈簧 6-閥套 7-閥座</p>

24、<p>　?。?）工作原理: 設(shè)彈簧預(yù)緊力為Ft,活塞底部面積為A則：</p><p>　　當(dāng)PA < Ft時,閥口關(guān)閉。</p><p>　　當(dāng)PA = Ft時,閥口即將打開。</p><p>　　PA = F = K X0,</p><p>　　P =PK(開啟壓力)=KX0/A</p><p>

25、;　　當(dāng)PA > Ft時,閥口打開,P→T,穩(wěn)壓溢流或安全保護(hù)。 </p><p>　　錐閥開啟后,由[1]得錐閥的力平衡方程為：</p><p>　　PA＝K(+)+G F+Fs –Fj</p><p>　　P= [K(+)+G F+Fs –Fj]/A (3-1)</p><p>　　式中 ： K、分別為彈

26、簧剛度和預(yù)壓縮量（m）;G為閥芯自重（水平時不考慮）:F為閥芯與閥套間的摩擦力（N）；Fs為穩(wěn)態(tài)液動力（N）；Fj為射流力(N)。</p><p>　　又 ∵Fs=0, Fj=KX(N)</p><p>　　∴P=( K+G F)/A (3-2)</p><p>　?。?）調(diào)壓原理：調(diào)節(jié)調(diào)壓螺帽改變彈簧預(yù)壓縮量,便可調(diào)節(jié)溢流閥調(diào)

27、整壓力。</p><p>　?。?）特點：從式（3-2）可知這種閥的進(jìn)口壓力P不受流量變化的影響,被力P變化很小,定壓精度高。但由于Ft直接與PA平衡,若 P較高,Q較大時,K就相應(yīng)地較大,不但手調(diào)困難,且Ft略有變化,p變化較大,所以一般用于低壓小流量場合。</p><p><b>　　2.2先導(dǎo)式溢流閥</b></p><p>　　先導(dǎo)閥

28、--直動式錐閥，硬彈簧。</p><p>　　組成 : </p><p>　　帶有導(dǎo)向圓錐面的錐閥（二級同心式）和軟簧</p><p>　　主閥 滑閥和軟彈簧。</p><p>　　帶有多節(jié)導(dǎo)向圓錐面的錐閥（三級同心式）和軟彈簧 </p><p>　　圖3-3 YF型三節(jié)同心先導(dǎo)溢

29、流閥（板式）</p><p>　　1、閥體 2、主閥座 3、主閥芯 4、閥蓋（先導(dǎo)閥體）5、先導(dǎo)閥座 </p><p>　　6、先導(dǎo)閥錐式閥芯 7、調(diào)壓彈簧 8、調(diào)節(jié)桿 9、調(diào)壓螺栓 10、手輪 </p><p><b>　　11、主閥彈簧</b></p><p>　　先導(dǎo)型溢流閥的先導(dǎo)閥是一個小規(guī)格的錐閥式直動溢流

30、閥，其彈簧用于調(diào)定主閥部分的溢流壓力。主閥的彈簧不起調(diào)壓作用，僅是為了克服摩擦力使主閥芯及時回位而設(shè)置。</p><p>　?。?）工作原理：設(shè)Ac為先導(dǎo)閥閥座孔面積（m）,Fx、Kx為先導(dǎo)閥彈簧預(yù)緊力、剛度,Ft、G、Ff、Ky為主閥彈簧預(yù)緊力、自重、摩擦力。</p><p>　　當(dāng)P2Ac < Fx時,導(dǎo)閥關(guān)閉,主閥也關(guān)閉。</p><p>　　當(dāng)P2A

31、c> Fx時,導(dǎo)閥打開,主閥兩端產(chǎn)生壓差:</p><p>　　當(dāng) △p △p < Ft+G+F時,主閥關(guān)閉。</p><p>　　△p > Ft+G+F時,主閥打開穩(wěn)壓溢流或安全保護(hù)。</p><p>　　由[1]得主閥芯和導(dǎo)閥的力平衡方程分別為：</p><p>　　由上兩式可得溢流閥進(jìn)口壓力為：</p>

32、;<p>　?。≒a）　(3-3)</p><p>　　（3）調(diào)壓原理：調(diào)節(jié)調(diào)壓螺帽,改變硬彈簧力,即可改變壓力。</p><p>　　（4）特點: ∵ 溢流閥穩(wěn)定工作時,主閥閥芯上部壓力小于下部壓力。</p><p>　　∴ 即使下部壓力較大,因有上部壓力,彈簧可做得較軟,流量變化引起閥心位置變化時,彈簧力的變化量較小,壓力變化小。 </p&g

33、t;<p>　　又 ∵ 調(diào)壓彈簧調(diào)好后,上部壓力為常數(shù)。</p><p>　　∴ 壓力隨流量變化較小,克服了直動式溢流閥的缺點。 </p><p>　　還 ∵ 先導(dǎo)閥的溢流量僅為主閥額定流量的1%左右 </p><p>　　∴ 先導(dǎo)閥閥座孔面積AC、開口量x、調(diào)壓彈簧剛度KX都不必很大</p><p>　　

34、∴ 先導(dǎo)型溢流閥廣泛用于高壓、大流量場合。</p><p>　　第3章 溢流閥主要參數(shù)設(shè)計</p><p>　　溢流閥工作時，隨著溢流量的變化，系統(tǒng)壓力會產(chǎn)生一些波動，不同的溢流閥其波動程度不一同。因此一般用溢流閥穩(wěn)定工作時的壓力-流量特性來描述溢流閥的動、靜態(tài)特性。</p><p><b>　　3.1靜態(tài)特性：</b></p>

35、<p><b>　?。?）壓力調(diào)節(jié)范圍</b></p><p>　　定義：調(diào)壓彈簧在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，系統(tǒng)壓力平穩(wěn)（壓力無突跳及遲滯現(xiàn)象）上升或下降最大和最小調(diào)定壓力差值。</p><p><b>　　（2）啟閉特性</b></p><p>　　定義：溢流閥從開啟到閉合全過程的被控壓力p與通過溢流閥的溢流量q之間

36、的關(guān)系。 一般用溢流閥處于額定流量、額定壓力Ps時，開始溢流的開啟壓力Pk和停止溢流的閉合壓力P分別與Ps的百分比來表示。</p><p>　　開啟壓力比： =(Pk/Ps)100% </p><p>　　閉合壓力比： =( P/Ps)100% </p><p>　　兩者越大及越接近,溢流閥的啟閉特性越好。一般規(guī)定：開啟壓力比應(yīng)不小于90%，閉合壓力比應(yīng)

37、不小于85%，其靜態(tài)特性較好。</p><p>　?。?）卸荷壓力：當(dāng)溢流閥作卸荷閥用時，額定流量下進(jìn)、出油口的壓力差稱為卸荷壓力。</p><p>　?。?）最大允許流量和最小穩(wěn)定流量：溢流閥在最大允許流量（即額定流量）下工作時應(yīng)無噪聲。</p><p><b>　　3.2動態(tài)特性</b></p><p>　?。?）壓

38、力超調(diào)量：最大峰值壓力與調(diào)定壓力的差值。</p><p>　?。?）響應(yīng)時間：指從起始穩(wěn)定壓力與最終穩(wěn)態(tài)壓力之差的10%上升到90%的時間。(即圖3-4中A、B兩點的間的時間間隔)</p><p>　　（3）過渡過程時間：指從調(diào)定壓力到最終穩(wěn)態(tài)壓力的時間。(即圖3-4中B點到C點間的時間間隔)</p><p>　　（4）升壓時間：指溢流閥自卸荷壓力上升至穩(wěn)定調(diào)定壓力

39、所需時間。（即圖3-5的△t1）</p><p>　?。?）卸荷時間：指卸荷信號發(fā)出后由穩(wěn)態(tài)壓力狀態(tài)到卸荷壓力狀態(tài)所需的時間。(即圖3-5中的△t2)</p><p>　　圖3-4流量階躍變化時溢流閥的進(jìn)口壓力響應(yīng)特性</p><p>　　圖3-5溢流閥升壓與卸荷特性</p><p>　　3.3先導(dǎo)型溢流閥的靜態(tài)特性分析：</p>

40、<p>　　以本次設(shè)計中繪制YF型溢流閥為例：具體尺寸見相關(guān)裝配圖及零件圖。</p><p><b>　?。?）開啟過程：</b></p><p>　　設(shè)額定排放壓力pn=16MPa，開啟壓力pk=14MPa，先導(dǎo)閥彈簧剛度為Kx=42N／mm、預(yù)壓縮量為X0=5mm，主閥彈簧剛度Ｋy＝20N/mm、預(yù)壓縮量y0=40mm額定流量qn=120L/min，

41、主閥芯與閥孔間的摩擦力為Ff，上、下腔的液壓力分別為p2和p1，而其上下有效作用面積分別為A2和A1</p><p>　　A2==1055 mm2； </p><p>　　A1==1016 mm2</p><p>　　=1.04 (符合在1.03~1.05 之間的條件)</p><p><b>　　主閥芯自重為：</

42、b></p><p>　　G=mg=0.18×9.8=1.764N，</p><p><b>　　先導(dǎo)閥孔座面積為：</b></p><p>　　Ac==14.85 mm2</p><p>　　穩(wěn)態(tài)時的主閥開度y=0.4mm，則：</p><p>　　A. 當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力p1低于先

43、導(dǎo)閥的開啟壓力pk時，先導(dǎo)閥保持關(guān)閉。根據(jù)[1]此時主閥芯受力條件為</p><p>　　A1 p1< A2 p1+Kyy0+G+Ff (3-4)</p><p>　　式中KX、Ky分別為先導(dǎo)閥彈簧和主閥彈簧的剛度（N/m）；X0、y0分別為先導(dǎo)閥彈簧和主閥彈簧的預(yù)壓縮量（m）。此時閥口仍關(guān)閉。</p>

44、<p>　　B. 當(dāng)系統(tǒng)壓力上升到先導(dǎo)閥的開啟壓力時，先導(dǎo)閥處于即將開啟但未開啟的狀態(tài)，主閥芯受力關(guān)系仍為式（3-4）</p><p>　　圖3-6 先導(dǎo)型溢流閥示意圖</p><p>　　C. 當(dāng)系統(tǒng)壓力升高超過先導(dǎo)閥開啟壓力時，先導(dǎo)閥打開，液壓油經(jīng)由阻尼孔流向先導(dǎo)閥再流回油箱。此時主閥芯上下兩腔將產(chǎn)生壓力差，但尚未到達(dá)足以抬升主閥芯的程度，根據(jù)[1]主閥芯的受力方程為：&l

45、t;/p><p>　　A1 p1q< A2 p2q+Kyy0+G+Ff （3-5）</p><p>　　D. 當(dāng)系統(tǒng)壓力上升到主閥開啟壓力時，通過阻尼孔的流量增大，產(chǎn)生的壓力差使主閥芯處于平衡狀態(tài)：根據(jù)[1]有力平衡方程：</p><p>　　A1 p1n = A2 p2n + Kyy0+G+Ff （3-6）</p><p>　

46、　E. 當(dāng)系統(tǒng)壓力高于主閥開啟壓力時，主閥開啟，根據(jù)[1]其受力為</p><p>　　= A2 p2+Ky（y0+y）+G+Ff （3-7）</p><p>　　式中，y 為主閥口的開度（m）；為液體入射角，近似等于維閥半維角=38.5（0）；D1=16為主閥座孔直徑（m）; 根據(jù)[7]主閥口流量系數(shù)C1=0.77～0.8(取0.8)為。</p

47、><p>　　F. 當(dāng)系統(tǒng)壓力升到調(diào)定壓力時，閥內(nèi)通過額定流量，根據(jù)[1]此時主閥芯受力方程為：</p><p>　　= A2 p2n+Ky（y0+y）+G+Ff （3-8）</p><p>　　到此，溢流閥開啟完成。</p><p><b>　?。?）閉合過程：</b></p>

48、<p>　　其過程與開啟過程相反，但各關(guān)鍵點相似，不同的是由于摩擦力方向改變，造成閥口的關(guān)閉壓力比相應(yīng)的開啟壓力要小。</p><p>　?。?）靜態(tài)特性關(guān)系式</p><p>　　先導(dǎo)型溢流閥在穩(wěn)態(tài)溢流條件下，滿足下列關(guān)系式：</p><p>　　A.　根據(jù)[1]，主閥口出流方程式為</p><p>　　（m3/s）

49、 (3-9)</p><p>　　式中，p1為受控壓力（Ｐa），油液密度=900（kg/m3）,其他參數(shù)意義同前。</p><p>　　B.　主閥芯受力平衡方程式：</p><p>　　A2 p2＝Ky（y0+y）＋+GFf?。∟）（3-10）</p><p>　　式中，F(xiàn)f開啟時取正號，閉合時取負(fù)號；其余參數(shù)意義同前。</p>

50、<p>　　C. 通過主閥芯阻尼孔的流量方程式：</p><p>　　阻尼孔結(jié)構(gòu)為細(xì)長孔，根據(jù)[3]其流量</p><p>　　q= (m3/s) (3-11)</p><p>　　式中阻尼孔截面積A0==0.785（m2）; 根據(jù)[3]阻尼孔的流量系數(shù)C’=0.82。</p><p>　

51、　D. 先導(dǎo)閥口出流方程式根據(jù)[1]有：</p><p>　　q= (m3/s) (3-12)</p><p>　　式中，根據(jù)[3]先導(dǎo)閥流量系數(shù)C2=0.77，先導(dǎo)閥閥座孔直徑d=4 (mm);x為先導(dǎo)閥閥口的軸向開度（m）；先導(dǎo)閥芯的半錐角=20（0）。</p><p>　　E. 先導(dǎo)閥芯受力平衡方程式根據(jù)[1]有：<

52、/p><p>　　Ac p2＝Kx（x0+x）＋?。∟） （3-13）</p><p>　　式中，各參數(shù)意義同前。</p><p>　　(4) 溢流閥內(nèi)泄漏量：</p><p>　　根據(jù)[10]按偏心環(huán)狀縫隙的流量公式來計算：</p><p>　　q=(cm3/s) (3-1

53、4) </p><p><b>　　式中，主閥芯直徑：</b></p><p><b>　　D=4（cm）</b></p><p>　　主閥芯直徑D與閥體間的單邊配合間隙 ：</p><p>　　△r=0.005（cm）</p><p><b>　　公稱壓力：

54、</b></p><p>　　Pg=16Mpa=16/0.09807≈163.15（kgf/cm2）</p><p><b>　　油液動力粘度： </b></p><p>　?。╧gf.s/cm2）</p><p>　　主閥芯與閥體的配合長度 ：</p><p><b>　　

55、L=1.5（cm）</b></p><p>　　L處均壓槽數(shù) ： Z=7</p><p>　　均壓槽寬： B=0.05（cm）</p><p>　　則： q==1.76×10-3 (cm3/s)</p><p>　　第4章　溢流閥的基本應(yīng)用</p><p>　?。?）穩(wěn)壓溢流回

56、路：溢流閥和定量泵、節(jié)流閥并聯(lián)，閥口常開。在采用定量泵的液壓系統(tǒng)中，溢流閥與節(jié)流元件及負(fù)載并聯(lián)，由于泵的供油量大于節(jié)流閥通道的需求量，液壓升高。此時，溢流閥作定壓閥使用，閥口打開，使多余的油液回油箱，以保持節(jié)流閥進(jìn)口的系統(tǒng)壓力基本為恒定值。因此，閥口常開并且隨著節(jié)流閥的調(diào)節(jié)溢流閥的開口相應(yīng)變化。使系統(tǒng)的壓力與溢流閥彈簧的作用力保持平衡系統(tǒng)的工作壓力基本不變由此可以看出溢流閥起這定壓和溢流作用同時也起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。（如圖3-7所示）&

57、lt;/p><p>　?。?）安全限壓回路：溢流閥和變量泵組合，在變量泵供油系統(tǒng)中作安全閥用。溢流閥的調(diào)整壓力一般比系統(tǒng)最大工作壓力高5%-10%因此它在系統(tǒng)正常工作時是關(guān)閉的。泵輸出的油量全部進(jìn)入系統(tǒng)，泵的工作壓力隨負(fù)載變化而變化，僅在壓力達(dá)到溢流閥的調(diào)整壓力時閥口才打開油液排至油箱。這時泵的工作壓力等于溢流閥的調(diào)整壓力，并且不會繼續(xù)升高以防止系統(tǒng)過載保護(hù)泵和整個系統(tǒng)的過載保護(hù)泵和整個系統(tǒng)的安全。因此，稱安全閥（如

58、圖3-8所示）</p><p>　　圖3-7穩(wěn)壓溢流回路 圖3-8 安全限壓回路</p><p>　?。?）遠(yuǎn)程調(diào)壓回路：將先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口K接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥進(jìn)油口，并 p遠(yuǎn)程 < p主調(diào)（如圖3-9所示）</p><p>　?。?）系統(tǒng)卸荷回路：溢流閥和二位二通閥組合（先導(dǎo)式）（如圖3-10所示）將先導(dǎo)式溢流閥的遙控口K

59、通過二位二通電磁換向閥直接與油箱連接，當(dāng)換向閥的P、O口處于聯(lián)通狀態(tài)時，系統(tǒng)卸荷</p><p>　　（5）多級調(diào)壓回路（如圖3-11所示）</p><p><b>　?。?）形成背壓</b></p><p>　　圖3-9遠(yuǎn)程調(diào)壓回路 圖3-10系統(tǒng)卸荷回路</p><p>　　圖3-11多級調(diào)

60、壓回路</p><p>　　第5章 溢流閥的零部件及加工</p><p>　　溢流閥由溢流閥和單向閥組成。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到溢流閥的開啟壓力時，溢流閥開啟，泵卸荷；當(dāng)系統(tǒng)壓力降至溢流閥的關(guān)閉壓力時，溢流閥關(guān)閉，泵向系統(tǒng)加載。使泵卸荷時的壓力稱為卸荷壓力，使泵處于加載狀態(tài)的壓力稱為加載壓力。溢流閥包括調(diào)節(jié)桿、調(diào)壓螺帽、先導(dǎo)閥心、先導(dǎo)閥座和主閥座。</p><p>　　5.

61、1 調(diào)節(jié)桿及其加工</p><p>　　1. 調(diào)節(jié)桿的加工編程： </p><p><b>　　O0001 </b></p><p><b>　　%1 </b></p><p>　　M3 S 600 T0101 </p><p>　　G0 X18

62、 Z0</p><p>　　G1 X-0.5 F80</p><p>　　G0 X16 Z2</p><p>　　G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.1 F100</p><p>　　G0 X100 Z2</p><p>　　M3 S1500 T0101</p

63、><p>　　G0 X0 Z2</p><p>　　G1 Z0 F100</p><p>　　G3 X8 Z-2 R5</p><p>　　G1 Z-32 </p><p><b>　　X12</b></p><p>　　X14 Z-33</p

64、><p><b>　　Z-68</b></p><p><b>　　X16</b></p><p>　　G0 X100 Z100 </p><p><b>　　M5</b></p><p><b>　　M0</b></p&

65、gt;<p>　　M3 S500 T0202</p><p>　　G0 X15 Z-46</p><p>　　G1 X8 F20</p><p><b>　　G4 P1 </b></p><p><b>　　G0 X16</b></p>

66、<p><b>　　Z-67</b></p><p>　　G1 X5.3 F20</p><p>　　X15 F150</p><p><b>　　Z-64</b></p><p>　　X5.3 F20</p><p><b>　　X1

67、5 F150</b></p><p><b>　　Z-61</b></p><p>　　G1 X5.3 F20</p><p>　　X15 F150</p><p><b>　　Z-58</b></p><p>　　X5.3 F20</p&

68、gt;<p>　　X15 F150</p><p><b>　　Z-56</b></p><p><b>　　G1 X14</b></p><p>　　X12 Z-57 F20</p><p><b>　　X5</b></p><

69、;p><b>　　Z-67</b></p><p>　　X-0.5 F15</p><p><b>　　G0 X100</b></p><p><b>　　Z100</b></p><p><b>　　M5</b></p>&l

70、t;p><b>　　M30</b></p><p><b>　　2. 工具夾緊</b></p><p>　　應(yīng)用在數(shù)控車床上的卡盤有很多種,包括二爪卡盤、三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤等。此零件加工應(yīng)用的是三爪自定心卡盤（以下零件都是應(yīng)用三爪自定心卡盤）。如圖： </p><p>　?。?）將卡盤夾住工件的右邊15mm

71、—17mm，先加工直徑為14mm，長度42mm的圓柱。然后加工直徑為8mm，長度為32mm的圓柱。再加工半徑為5的球。最后倒角。</p><p>　　（2）拆卸工件，用卡盤夾住左邊32mm，先加工直徑為14mm，長度為21mm的圓柱。然后加工直徑為5mm，長度為10mm的圓柱。再倒角。換一把切槽刀，最后切直徑為8mm，長度為4mm的槽。</p><p>　　5.2調(diào)壓螺帽及其加工</

72、p><p>　　1. 調(diào)壓螺帽的加工編程：</p><p><b>　　%2</b></p><p>　　M3 S600 T0101</p><p>　　G0 X45 Z0 </p><p>　　G1 X18 F100</p><p>　　G0 X44 Z

73、2 </p><p>　　G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.1 F100</p><p>　　G0 X100 Z2 </p><p>　　M3 S1500 T0101</p><p>　　G0 X30 Z2</p><p>　　G1 Z0 F100</p&g

74、t;<p>　　X32 Z-1 </p><p><b>　　Z-18 </b></p><p><b>　　G1 X40</b></p><p>　　X42 Z-19</p><p><b>　　X44</b></p><p>

75、;　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M5</b></p><p><b>　　M0</b></p><p>　　M3 S600 T0404</p><p>　　G0 X20 Z2</p><p>　　G71 U1 R1 P3

76、0 Q40 X-0.5 Z0.1 F100</p><p><b>　　G0 Z5</b></p><p>　　M3 S1500 T0404</p><p>　　G0 X24.5 Z2</p><p>　　G1 Z0 F100</p><p>　　X22.5 Z-1

77、</p><p><b>　　Z-18</b></p><p><b>　　X20</b></p><p><b>　　G0 Z2 </b></p><p>　　X100 Z100</p><p><b>　　M5</b>&

78、lt;/p><p><b>　　M0</b></p><p>　　M3 S600 T0303</p><p>　　G0 X22 Z4</p><p>　　G76 C1 A60 I0 P0 K0.93 X24</p><p>　　Z—18 U-0.1 V-0

79、.1 Q0.4 FI.5</p><p><b>　　G0 Z2</b></p><p>　　X100 Z100</p><p><b>　　M5</b></p><p><b>　　M30</b></p><p><b>　　2

80、.工具夾緊</b></p><p>　?。?）將卡盤夾住工件的左端10mm---13mm，用外圓刀加工直徑為32mm，長度為18mm的圓柱。然后倒C2的角。換一把內(nèi)鏜刀，加工直徑為22.5mm，長度為18mm的孔。再加工直徑為20mm，長度為10mmd的內(nèi)孔。換一把內(nèi)螺紋刀加工M24χ1.5，長度為18mm.。</p><p>　?。?）拆卸工件，將卡盤夾住右端12mm—1

81、4mm。用外圓刀加工直徑為42mm，長度為17mm的圓柱。</p><p>　　5.3先導(dǎo)閥芯及其加工</p><p>　　1. 先導(dǎo)閥芯加工編程:</p><p><b>　　O0003</b></p><p><b>　　%1</b></p><p>　　M3 S600

82、 T0101</p><p>　　G0 X13 Z0 </p><p>　　G1 Z-0.5 F100</p><p>　　G0 Z12 X2 </p><p>　　G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.1 F100</p><p>　　G0 X1

83、00 Z2 </p><p>　　M3 S1500 T0101</p><p>　　G0 X5 Z2 </p><p>　　G1 Z0 F100</p><p><b>　　Z-10</b></p><p><b>　　X10</b></

84、p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M5 </b></p><p><b>　　M30</b></p><p><b>　　O0003</b></p><p><b>　　%2</b></p

85、><p>　　M3 S600 T0101</p><p>　　G0 X13 Z0 </p><p>　　G1 Z-0.5 F100</p><p>　　G0 X12 Z2</p><p>　　G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.1 F100</p>

86、;<p>　　G0 X100 Z2</p><p>　　M3 S1500 T0101</p><p>　　G0 X0 Z2 </p><p>　　G1 Z0 F100</p><p>　　X10 Z-14 </p><p><b>　　X12 </b&

87、gt;</p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M5</b></p><p><b>　　M30</b></p><p><b>　　2. 工具夾緊</b></p><p>　?。?）將卡盤夾住工件的左端面，用外

88、圓刀加工角度為39°。換一把切槽刀，加工直徑為5mm，長度為10mm的圓柱。在切斷長度為24mm 。</p><p>　　5.4 先導(dǎo)閥座及其加工</p><p>　　先導(dǎo)閥座的加工編程: 加工角度39°，長度為2mm。</p><p><b>　　O0004</b></p><p><b>

89、;　　%1</b></p><p>　　M3 S600 T0101</p><p>　　G0 X43 Z0 </p><p>　　G1 X10 F100</p><p>　　G0 X42 Z2</p><p>　　G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.1

90、 F100</p><p>　　G0 X100 Z2</p><p>　　M3 S1500 T0101</p><p>　　G0 X38 Z2</p><p>　　G1 Z0 F100</p><p><b>　　X40 Z-1</b></p>&l

91、t;p><b>　　Z-20 </b></p><p><b>　　X42</b></p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M5</b></p><p><b>　　M0 </b></p><

92、;p>　　M3 S600 T0404</p><p>　　G0 X15 Z2</p><p>　　G71 U1 R1 P30 Q40 X0.5 Z0.1 F100</p><p><b>　　G0 Z5</b></p><p>　　M3 S1500 T0404</p

93、><p>　　G0 X30 Z2</p><p>　　G1 Z0 F100</p><p>　　X16 Z-7.5006</p><p><b>　　Z-16</b></p><p><b>　　X15</b></p><p><b

94、>　　Z2</b></p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M5 </b></p><p><b>　　M30 </b></p><p><b>　　O0005</b></p><p><

95、;b>　　%2</b></p><p>　　M3 S600 T0101</p><p>　　G0 X43 Z0</p><p>　　G1 X15 F100</p><p>　　G0 X38 Z2</p><p>　　G1 Z0 F100</p><p&

96、gt;<b>　　X40 Z-1</b></p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M5</b></p><p><b>　　M0</b></p><p>　　M3 S600 T0404</p><p>　

97、　G0 X15 Z2</p><p>　　G71 U1 R1 P10 Q20 X-0.5 Z0.1 F100</p><p><b>　　G0 Z5</b></p><p>　　M3 S1500 T0101</p><p>　　G0 X20 Z2</p><p&g

98、t;　　G1 Z0 F100</p><p><b>　　X16 Z-2</b></p><p><b>　　X15</b></p><p><b>　　G0 Z2</b></p><p>　　X100 Z100</p><p><

99、;b>　　M5</b></p><p><b>　　M30</b></p><p><b>　　2. 工具夾緊</b></p><p>　?。?）將卡盤夾住工件的左端3mm—5mm ,用外圓刀加工直徑為18mm，長度為8mm的圓柱。在用內(nèi)鏜刀加工直徑為2 mm，長度為12的孔。</p>

100、;<p>　?。?）拆卸工件，卡盤夾住右斷5mm，用外圓刀加工直徑為14mm，長度為12mm的圓柱。再倒角。用內(nèi)鏜刀加工直徑為4mm，長度為9mm的孔。在倒內(nèi)角。</p><p><b>　　總　　結(jié)</b></p><p>　　時間過的真快,轉(zhuǎn)眼間,兩年已過。我即將走出這所院校。回想起在這兩年里發(fā)生的事，還歷歷在目。在這兩年時間里，我認(rèn)真過、馬虎過；我

101、緊張過、松懈過；我為理想奮斗過、也放棄過?？傆X得自己學(xué)到的知識沒有用，然而在這即將離開的時候卻體現(xiàn)出來——畢業(yè)設(shè)計。它是我們最后一次作業(yè)，而且是最不得馬虎的一次作業(yè)。它不僅包括了我所學(xué)到的一部分內(nèi)容，也包括沒有學(xué)過的知識。在為期兩個月的設(shè)計過程中，主要是對溢流閥典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，成功編寫了溢流閥各種零件的加工及其工具的夾緊，還介紹了卡盤的使用。雖然本次設(shè)計已經(jīng)完成。但在本設(shè)仍存在不少缺點，由于時間和個人水平的限制，這此缺陷沒能完全解決

102、，成為本次設(shè)計的一大遺憾。在兩個月的畢業(yè)設(shè)計過程中的有過面對難題時的惶恐不安，也有解決問題后的信心滿懷,在攻克了道道難關(guān)之后終于完成了所有的任務(wù)，等待著最后的答辯。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生涯的一個句號,誰都想將它畫得圓圓滿滿，但它也是漫漫人生路途中的一個逗號，我將以此次設(shè)計經(jīng)驗作勉，繼續(xù)為理想而奮斗。</p><p><b>　　致　　謝</b></p><p>　　首先，非

103、常感謝xx老師在這次設(shè)計過程中給予我的悉心的指導(dǎo)與幫助。</p><p>　　其次，感謝同學(xué)們對我的支持在我進(jìn)行資料查找時，是他們給了我許多幫助！</p><p>　　從接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計論文，我得到了xx老師精心的指導(dǎo)和無微的幫助，尤其是在課題設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作和設(shè)計的過程中，導(dǎo)師提出了許許多多寶貴的設(shè)計意見，在最后的論證修改過程中老師還在百忙之中，抽出時間為我們提供了必要的指導(dǎo)

104、和幫助。這使得我們能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計工作，在短暫的幾個月的相處時間里，老師淵博的知識、敏銳的思路和實事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，這也將對我不久的工作，起到很大的鼓動作用，將使得我終身受益，謹(jǐn)此向老師表達(dá)我衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　總之，我的設(shè)計是老師和同學(xué)共同完成的結(jié)果，在設(shè)計的兩個月里，我們合作的非常愉快，教會了大我許多道理，是我人生的一筆財富，我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表

105、示感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 何存興,張鐵華. 液壓傳動與氣壓傳動（第二版）[M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000-8</p><p>　　[2] 趙應(yīng)樾. 液壓控制閥及其修理[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1999-1</p><p>　　[3] 成大先.

106、機械設(shè)計手冊（第四版 第4卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002-1</p><p>　　[4] 沈鴻.機械工程手冊（第5卷）[M].北京：機械工業(yè)出版社，1982-3</p><p>　　[5] 劉震北.液壓元件制造工藝學(xué)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1992-12</p><p>　　[6] 廖念釗,莫雨松,李碩根,楊興駿.互換性與技術(shù)測量（第四版）

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