2减压阀的设计步骤

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1、4.2减压阀的设计步骤4.2.1主要结构尺寸的初步确定[7]（1）减压阀的进出口直径D0（单位为m）(2-9)式子中：qs-阀的公称流量；[Vs]-进出油口处油液的许用流速，一般取[Vs]=6m/s。所以，取进出口直径D0=48mm（2）主阀芯大直径D及中间小直径D1。适当增大主阀芯大直径D，可以提高阀的灵敏度，降低压力超调量；可以提高开启压力，保证阀的压力稳定。不过，D值过大时将会使阀的结构尺寸和阀芯质量加大、主阀上腔容积增加，导致动态过渡时间延长。从强度考虑：D1≥D/2(cm)通过主阀芯与阀体间环形通道的流量公式为：，上式中流量Q以公称流量Qq代入，环形通道中油液流速V≤6m/s，

2、取d1=D/2,则：（2-48）式子中：Qq—公称流量（L/min）,根据已知条件Qq=500L/min,计算得出：D≥49.19mm。所以，取D=50mm，D1=25mm（3）尼小孔直径d0及长度L0,设计时一般根据经验选取：d0=（0.08～0.12）×，L0=（7～19）×d0（2-50）d0与L0的确定是十分重要的：如果d0太大或L0太短，则起不到阻尼作用，这不仅影响到出口压力的稳定性，而且还会使通过导阀的外泄漏量增大；反之，如果d0太小或者L0太长，则会影响减压阀的动态性能，例如会使出口压力超调量加大。所以，取d0=1.2mm,L0=23mm（4）主阀阀口最大开口量Smax。为

3、使阀口的最大开口量Smax时，油液流经阀口不产生扩散损失，应使开口面积max不大于主阀芯与主阀体间环形截面面积即（2-51）上式中，取D1=D/2，则Smax≤0.187D=0.187×50=9.35mm所以，取Smax=10mm。（5）阀体的槽宽腔B1和B2。槽宽腔B1和B2可以根据结构的布置确定（6）主阀芯与先导阀盖的间距L2L2≥Smax（cm）（2-52）式中Smax—主阀阀口最大开口量（cm）。（7）先导锥阀角2的选定。适当减小先导阀锥角2，除了可以减小先导阀的液动力刚度、提高先导阀的稳定性外，还可以增大阀芯与阀座接触的支反力R，提高密封性能，以免在外界油压发生变化时，由于密封

4、性能不良，导致先导阀振动，如图所示。但是先导阀锥角2也不易取得过小。因为锥角过小，一方面影响阀的溢流性能，另一方面导致支反力R过大。一般取2=40°，较新的减压阀可以取2=24°。如图4-14.2.2主阀弹簧的设计主阀弹簧的作用是在主阀芯上升时作为复位力，并且主阀弹簧刚度较小，因此又称为弱性弹簧。减小主阀弹簧的刚度K1，有利于提高减压阀的压力稳定性，但是，K1值过小会使减压阀动态过渡时间延长，降低阀的动态性能。所以，合理的选择主阀弹簧的刚度K1很是重要。根据已有的性能良好的减压阀资料统计[3]，主阀弹簧的预压紧力Pt可以按照以下范围来选取：对于工作压力为21～31.5Mpa的减压阀，额定

5、流量小于250L/min时，主阀弹簧的预压紧力Pt=19.6～45N；额定流量q=250L/min～500L/min时，主阀弹簧的预压紧力Pt=58.8～78.4N；额定流量q>1000L/min时，主阀弹簧预压紧力Pt=196～294N。主阀弹簧的预压缩量Y推荐按下列计算公式计算得：Y=（2～5）×S(9-53)式中的系数，在大流量时取最大值，反之取小值。S—主阀开口量（cm）。所以，取Y=20mm。减压阀经过阻尼孔后的压力损失经验为:2～3bar（即0.2～0.3Mpa）根据计算公式得：(9-54)式子中，Pmin=0.2Mpa，Pmax=0.3Mpa，r—阀芯低面槽的半径（cm），

6、Y—主阀弹簧的预压缩量(cm)，Smax—阀口最大开口量（cm）。计算得出:k1=3140N/m。在主阀弹簧的刚度K1和预压缩量Y选定之后，计算出主阀弹簧的预压紧力Pt，有公式K1=Pt/Y得，Pt=62.8N。Pt在额定流量q=250L/min～500L/min时，主阀弹簧的预压紧力Pt=58.8～78.4N范围内，所以符合要求。现在已知条件：主阀弹簧的最大载荷F=K1×（Smax+Y）=3140×(0.01+0.02)=94.2N，变量为30mm,计算出弹簧的主要尺寸。根据工作要求确定弹簧的结构、材料和许用应力，要求中需滑阀动作灵敏、可靠；所以这种弹簧材料为碳素弹簧应该列为第Ⅰ组类1

7、）首先初选弹簧的直径为d=2mm，2）选择弹簧的指数C，有表12-6[2]李振清，彭荣济，崔国泰合编，《机械零件》，北京工业学院出版社.1987]，C=10这里也考虑到了外径为20mm左右。3）计算弹簧丝的直径，有公式得：曲度系数=1.145(12-3)有表12-1[2]查得，弹簧材料在d=2mm时，碳素弹簧钢丝的拉伸强度极限=2000Mpa，查表12-3得，=0.4×2000=800Mpa。最大工作载荷为F，其强度公式为：再根据设