調(diào)速閥的設計

1、摘 要液壓系統(tǒng)的核心部分便是調(diào)速這部分，而調(diào)速閥便是液壓體系調(diào)速回路中一個非常重要的元件，節(jié)流閥和定差減壓閥串聯(lián)而成的是調(diào)速閥，通常有兩個結(jié)構(gòu)，分為先節(jié)流還是先減壓。節(jié)流閥也能調(diào)節(jié)流量，然而經(jīng)過它的流量受到負載的變化影響，不能保持運動速度的穩(wěn)定，調(diào)速閥就是比節(jié)流閥多加了一個定差減壓閥，定差減壓閥的功用是保持節(jié)流閥定壓差。本文分別介紹液壓的發(fā)展史，調(diào)速閥的發(fā)展史，調(diào)速閥設計結(jié)構(gòu)的選擇，各參數(shù)的計算方法。通過理論計算來設計出一個簡單的調(diào)速閥，并通過計算分析，討論設計的可行性。本文重點就是各參數(shù)的計算，緒論講的是液壓技術(shù)的發(fā)展，調(diào)速閥的發(fā)展，第二章主要是對調(diào)速閥進行分析并對結(jié)構(gòu)進行選擇，第三章主要講

2、的是各個零件結(jié)構(gòu)的選擇和相關參數(shù)的計算，其中用大量公式來進行分析，設計出一款簡單的調(diào)速閥。第四章對調(diào)速閥的設計經(jīng)濟性進行分析，第五章主要是對這次設計進行一個總結(jié)，最后是致謝。關鍵詞：調(diào)速閥；設計；計算；參數(shù)ABSTRACTThe core part of the hydraulic system, regulating valve is a very important part of the hydraulic system in the control circuit, the throttle valve and the difference series flow pressure r

3、educing valve regulating valve, throttle, first or first buck. The throttle valve can also adjust the flow, but the flow through the load variation velocity stability cannot be maintained, control valve more plus throttle valve differential pressure relief valve, pressure reducing valve throttle dif

4、ferential function to maintain constant pressure difference. This paper introduces the development history of their development history, oil pressure control valve, flow calculation method of regulating parameters of valve design structure selection. Through the theoretical calculation of simple des

5、ign flow calculation and analysis of regulating valve, discuss the design possibilities. This paper focuses on the calculation of parameters, the word is the development of hydraulic technology, the development of speed control valve, the second chapter is the analysis of the choice of control valve

6、 structure, the third chapter is mainly about the calculation of structural parts and the choice of relevant parameters, in which a large number of official analytical design simple flow control valve. The fourth chapter, the economic analysis of the design of the flow control valve, the fifth chapt

7、er, summarized the design, finally say thank you.Key Words：Control valve ；Design ；Calculation；Pmetersara目 錄1 緒論11.1 液壓技術(shù)發(fā)展歷史11.2 我國液壓技術(shù)發(fā)展概述21.3 調(diào)速閥的發(fā)展21.4 本設計的意義和目的32 調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)選擇和分析32.1 調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)分析比較和選用32.1.1 調(diào)速閥的兩種常見結(jié)構(gòu)32.1.2 兩種常見調(diào)速閥的選用42.2 靜態(tài)特性分析42.2.1 減小節(jié)流口流量系數(shù)C的變化52.2.2 改善節(jié)流口在小開口量時過流面積的變化52.2.3 保持節(jié)流口前后

8、壓差（p- p）不變63 設計與計算73.1定差減壓閥部分結(jié)構(gòu)設計83.1.1 閥芯83.1.2 閥套93.1.3 閥口93.2 節(jié)流閥部分設計103.2.1 節(jié)流口形式103.2.2 調(diào)節(jié)機構(gòu)123.3 參數(shù)的計算143.3.1 調(diào)速閥的設計要求143.3.2 幾何尺寸的確定153.3.3 受力計算并確定減壓閥彈簧剛度K183.3.4 性能計算204 技術(shù)經(jīng)濟性分析225 結(jié)論23參考文獻24致 謝251 緒論液壓技術(shù)作為一樣新興學科的應用，盡管歷史發(fā)展較短，然而它的發(fā)展速度很驚人。液壓技術(shù)是現(xiàn)代機械設備的快速發(fā)展的重要技術(shù)。由于計算機技術(shù)，微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓技術(shù)的發(fā)展也進入到了一個

9、嶄新的階段。目前，已被廣泛的應用在各種工業(yè)領域中。由于微機技術(shù)的快速發(fā)展，使各種零部件的制造水平得到了很大的提高，液壓技術(shù)也隨著不斷的進步和提高，現(xiàn)在液壓技術(shù)不僅僅是一種基本形式的傳動方式，還是一種非常重要的控制手段。汽車工業(yè)和汽車高新技術(shù)隨著液壓技術(shù)的發(fā)展正在快速提高，現(xiàn)在汽車上很多地方都運用了液壓技術(shù)起到控制或者傳遞動力的作用。隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展液壓技術(shù)顯的越來越重要，換種說法就是，液壓技術(shù)的發(fā)展對各種工業(yè)都有極大的好處。對我們汽車行業(yè)來說更是如此。1.1 液壓技術(shù)發(fā)展歷史1948年法國B.Pascal發(fā)現(xiàn)了流體在靜止液體中傳動定律，這時液體靜力學的基礎。17世紀牛頓提出了牛頓粘性定律

10、針對粘性流體運動的內(nèi)摩擦力。1738年瑞士人歐拉(L.Euler)演算除了歐拉方程式，提出了一個概念，關于持續(xù)介質(zhì)的概念。1738年，瑞士人伯努利(D.Bernoulli)演算出了伯努利方程式，這個方程式是根據(jù)能量守恒來的，歐拉方程和伯努利方程這兩個方程標志著流體動力學。十八世紀初納維(C.L.M.Navier)建立了一個基本的方程，這個方程是關于粘性流體運動的;1845年英國人斯托克斯G.G.Stokes)把納維提出的方程加以改進并導出這個方程。18世紀末雷諾(O.Reynolds)演算出了雷諾方程。發(fā)現(xiàn)紊流和層流。1795年英國布拉默(J.Bramah)申請了一個專利關于液壓機，1797年

11、利用手動泵發(fā)明了水壓機。1826年液壓傳動技術(shù)應用的時代。1905年美國占尼驅(qū)動器的制造世界第一臺液壓柱塞泵裝置。之后由于液壓材料學的進步，讓液壓技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。1922年隨著瑞士托馬(H.Thoma)發(fā)明了徑向柱塞泵后，相繼出現(xiàn)斜軸式和斜盤式軸向柱塞泵、徑向液壓馬達和軸向變量馬達等。1936年美國威克斯(H.Vickers)發(fā)明了先導壓力閥控制的液壓元件。1960年初出現(xiàn)了板式和疊加式，在60年代后出現(xiàn)一種以比例控制元件。20世紀40年代隨著電液伺服控制技術(shù)的迅速發(fā)展液壓技術(shù)運用在了飛機上；60年代以后，各種新結(jié)構(gòu)的伺服閥相繼出現(xiàn)。隨著國家的進步科技和實力的提高使液壓技術(shù)得到蓬勃發(fā)展。1

12、.2 我國液壓技術(shù)發(fā)展概述 20世紀50年代我國的液壓技術(shù)才開始慢慢的發(fā)展，速度遠低于國際。剛開始，液壓產(chǎn)品沒有得到重視也沒有技術(shù)只用于機床設備中，后來才慢慢的用到了其他地方。1964年我國從國外引進液壓技術(shù)并且不斷的研究，慢慢的形成一定的成就，并把它應用的相關領域中。目前我國正在大力研發(fā)國產(chǎn)液壓元件并且正在開發(fā)一些新產(chǎn)品，我國在不斷的學習國外先進技術(shù)并結(jié)合我國國情，不斷的加強新技術(shù)的研究和應用，在研發(fā)的同時，增加產(chǎn)品的可靠性，采取國際標準來進行研制，對一些研制出來不符合標準和性能差的產(chǎn)品進行淘汰。液壓技術(shù)已經(jīng)進入一個嶄新的發(fā)展狀態(tài)。我國將不斷的努力研制開發(fā)爭取走上世界。現(xiàn)在我國一些大型企業(yè)對

13、液壓元件的研制已經(jīng)有了一定的成就，并開發(fā)出了一系列的產(chǎn)品并把這些產(chǎn)品推廣到了市場上。現(xiàn)在我國液壓技術(shù)還需要更加努力的學習國外先進技術(shù)，需要不斷的研制，對液壓技術(shù)的研究還需要投入相當大的投入爭取走向世界。1.3 調(diào)速閥的發(fā)展世界上第一臺調(diào)速閥是由英國工程師弗利明詹金（HCFleemingJenkin）研發(fā)出的，這是最早的調(diào)速閥，是在19世紀中發(fā)明的。它所采用的介質(zhì)是水不是油。從第一臺調(diào)速閥到現(xiàn)在，盡管調(diào)速閥越來越先進，但是它只是結(jié)構(gòu)不同，目前調(diào)速閥所采用的工作原理還是運用弗利明詹金的工作原理。從弗利明詹金發(fā)明出第一臺調(diào)速閥到現(xiàn)在，調(diào)速閥的發(fā)展已經(jīng)非常完整，從手搖到電驅(qū)動，不斷的進步，目前想要開發(fā)

14、更先進的調(diào)速閥靠現(xiàn)有的技術(shù)非常的難，只能通過現(xiàn)有的技術(shù)對調(diào)速閥加以改進，不斷的完善，使調(diào)速閥趨于完美。1.4 本設計的意義和目的目前我國的調(diào)速閥設計水平遠遠落后于國外，也很少有人去設計調(diào)速閥這些液壓元件。也很少有資料專門來說調(diào)速閥的設計。而調(diào)速閥在液壓系統(tǒng)元件中是非常重要的。本設計通過理論研究分析定差減壓閥和節(jié)流閥，分析閥芯、閥套、彈簧等零件該采用哪一種結(jié)構(gòu)，并說明如何去選擇，選擇這個結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)缺點。并通過大量的計算來算出調(diào)速閥各零部件的參數(shù)，并通過參數(shù)利用畫圖軟件畫出裝配圖和零件圖。設計調(diào)速閥可以讓我系統(tǒng)的對大學這幾年的知識進行一個系統(tǒng)的學習，并且能夠?qū)C械方面的知識有一個拓展，對于以后的

15、工作有一定的幫助，還能對一些辦公軟件和繪圖軟件熟練的進行操作?？傊@次設計對我來說有非常大的好處。2 調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)選擇和分析2.1 調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)分析比較和選用調(diào)速閥是一種液壓閥主要是弄來控制流量，調(diào)速閥是由節(jié)流閥加定差減壓閥以一種串聯(lián)方式組合成的液壓閥。 調(diào)速閥有兩種結(jié)構(gòu)，分別是先減壓后節(jié)流和先節(jié)流后減壓，那么這兩種結(jié)構(gòu)有什么特點呢，這兩種結(jié)構(gòu)適合于哪種工況呢，下面進行詳細的講解。 調(diào)速閥的兩種常見結(jié)構(gòu)調(diào)速閥的兩種結(jié)構(gòu)如圖2-1、2-2所示。圖2-1是先減壓后節(jié)流，圖2-2是先節(jié)流后減壓。兩種結(jié)構(gòu)的區(qū)別主要是定差減壓閥芯彈簧安裝的位置，圖2-1是在左端而圖2-2是在右端，另外的區(qū)別是在于改變了

16、進出油口位置。 圖2-1 圖2-2如圖2-1所示，油液從進油口進入時的壓力為P， P是油壓經(jīng)過減壓后，P是節(jié)流閥節(jié)流后的壓力，液壓油從出油口進入執(zhí)行元件，它主要是利用減壓閥閥芯調(diào)節(jié)作用，使節(jié)流口P=P-P，來保證調(diào)速閥的流量保持恒定。但是從圖2-1來看，液壓油壓力P要經(jīng)過減壓閥口再作用到減壓閥閥芯沒有彈簧的一端，減壓閥口對液壓油壓力P的調(diào)節(jié)緩慢，并且減壓閥口開度的變化，油吸收熱能，減壓閥口的壓力損失會慢慢的轉(zhuǎn)化成這個熱能，油溫慢慢升高后會再一次流經(jīng)這個節(jié)流閥，那樣會造成油溫再一次的升高，油液粘度會隨著油溫再一次的升高而下降。從一個方面方面來講流量系數(shù)的增加，流量就會增加；從另一方面來講，過高的

17、油溫會導致油液氧化的非?？?，這樣就會在節(jié)流口產(chǎn)生一種沉淀物膠質(zhì)的，會導致過流截面反復變化一會大一會小?？偟膩碚f流量就不會穩(wěn)定，特別不穩(wěn)定現(xiàn)象是什么呢，那就是小流量狀態(tài)下更加明顯，那么圖2-2所示的結(jié)構(gòu)會不會也是這樣呢， P進油腔的壓力會直接到減壓閥閥芯的沒有彈簧的那一邊，這樣反映速度就會非?？欤@樣流量的穩(wěn)定性就得到提高了。 兩種常見調(diào)速閥的選用 通過對圖2-1和圖2-2的分析可以得出：一種是調(diào)速閥開口沒有調(diào)定的，先減壓后節(jié)流的結(jié)構(gòu)調(diào)速容易發(fā)熱，一發(fā)熱溫度就會發(fā)生變化，溫度變化就會影響穩(wěn)定性，這種結(jié)構(gòu)適合負載變化大但是運動速度得穩(wěn)定性要求不高的液壓調(diào)速系統(tǒng)；另一種是調(diào)速閥開口調(diào)定好的，它的油溫

18、和流量系數(shù)是不會變的，這樣它就會非常穩(wěn)定，所以對旁路節(jié)流調(diào)速回路和回流節(jié)流調(diào)速回路這兩種來說，采取先經(jīng)過節(jié)流然后再減壓的形式要好，這種形式比較穩(wěn)定，適合在小流量調(diào)速和小功率液壓系統(tǒng)中使用。2.2 靜態(tài)特性分析調(diào)速閥的主要靜態(tài)特性是在一個給定的開口量然后進出口壓力發(fā)生變化時流量的穩(wěn)定性。油液流過節(jié)流口的流量公式為 （2-1）式中C是節(jié)流閥節(jié)流口流量系數(shù)，A是節(jié)流閥節(jié)流口過流面積，是油液密度，（p- p）是節(jié)流閥節(jié)流口前后壓差。由式（1）可知，C、A和（p- p）將影響流量的穩(wěn)定性。 減小節(jié)流口流量系數(shù)C的變化雷諾數(shù)Re的函數(shù)是滑閥閥口流量系數(shù)。對于滑閥閥口，當臨界雷諾數(shù)Rec小于雷諾數(shù)Re時，流

19、量系數(shù)就基本等于0.65這個定值。為此，在進行節(jié)流口設計時，應使ReRec=400。而 Re=式中 d-水力直徑，d=,W是濕周-節(jié)流口油液平均流速，=C ，C 是速度系數(shù)，可以近似看做1 V -油液的運動粘度顯然，要把Re增大，應該加大d和（p- p）后，過流面積A要減小，這對防止雜質(zhì)在節(jié)流口的阻塞是不利的，并且（p- p）的加大，將引起油液在節(jié)流口處的局部溫升，這會加劇油液的氧化變質(zhì)而析出雜質(zhì)，從而加重雜質(zhì)的阻塞現(xiàn)象。而過小的（p- p），不僅使Re減小，從而影響到C的變化，而且將使節(jié)流閥的剛度減小。所以（p- p）的確定要恰如其份，根據(jù)經(jīng)驗，一般?。╬- p）=2-3kgf/cm.如果想

20、把Re增大，加大d就是它最有效的方法，這就是為什么藥在調(diào)速閥中采用弓形薄刃式節(jié)流口的原因。 改善節(jié)流口在小開口量時過流面積的變化如果節(jié)流口的開口量調(diào)定了，那么過流面積A不應該發(fā)生變化，但是有一種情況是在節(jié)流口小開口量時油液中的雜質(zhì)會附著在節(jié)流口的流道壁面上面，節(jié)流口會堆積一些極化分子這些極化分子是油液產(chǎn)生的，這樣會影響流量的穩(wěn)定性因為節(jié)流口的過流面積發(fā)生了變化。加大水力直徑d這樣就能改善節(jié)流口小開口量時過流面積的變化，這就是節(jié)流口為什么要采用弓形薄刃式結(jié)構(gòu)的原因。除了這個意外，能起到突出效果是，節(jié)流口表面不帶磁性。 保持節(jié)流口前后壓差（p- p）不變調(diào)速閥設計的核心是保持節(jié)流口前后的壓差（p-

21、 p）近于不變。作用于減壓閥閥芯的穩(wěn)態(tài)液動力F和減壓彈簧的彈簧力F是影響（p- p）變化的主要因素。減壓閥彈簧的彈簧力F： F=K（X+-） （2-2）式中：K彈簧剛度X彈簧預壓縮量減壓閥閥口最大開口量減壓閥閥芯處于某一平衡位置時閥口的實際開口量 作用于減壓閥閥芯的穩(wěn)態(tài)液動力F: (2-3)式中: Q流量Cv速度系數(shù)油液密度（減壓閥閥口前后壓差減壓閥閥口處的液流角將式（2-2）和（2-3）代入（2-4）（2-5）中 (2-4) （2-5）由式（2-5）可知：進口壓力p增加， 降低原因是穩(wěn)態(tài)液動力的增大導致的，假如彈簧力增加量不能夠抵消穩(wěn)態(tài)液動力增加量。這個時候，增加，流量將會減小，出口壓力P增

22、加,P也會隨著P的增加而增加， 會升高當穩(wěn)態(tài)液動力的減小的話，假如相應的彈簧力減小量不能夠抵消穩(wěn)態(tài)液動力減小量。那么，當 P逐漸增加，通過調(diào)速閥的流量也會隨著逐漸加大。衡量調(diào)速閥靜態(tài)特性的指標主要有三項，既調(diào)速比、流量變化率和調(diào)速閥剛度。調(diào)速比 （2-6）式中：最大調(diào)節(jié)流量最小穩(wěn)定流量，既流量調(diào)節(jié)范圍最低值。流量變率 (2-7)式中：在一個調(diào)定流量條件下，調(diào)速閥的進出口壓力變化偏離調(diào)定流量的時候流量的最大值一樣條件下偏離調(diào)定流量最小值的流量，是平均流量值，既調(diào)速閥剛度 (2-8)式中：調(diào)速閥出口壓差的變化量相應的流量變化量。3 設計與計算3.1定差減壓閥部分結(jié)構(gòu)設計 閥芯圖3-1圖3-4中所表

23、示的閥芯都是大小頭兩級同心結(jié)構(gòu)，在這里面圖3-3中成錐行是閥芯中部，主要作用減小穩(wěn)態(tài)液動力影響，這樣提高調(diào)速閥調(diào)節(jié)流量的穩(wěn)定圖3-1 圖3-2 圖3-3 圖3-4性?？梢员容^閥芯不成錐形時的穩(wěn)態(tài)液動力計算公式而得出上述結(jié)論。當閥芯不成錐形時減壓閥閥腔的油液流出速度方向基本上與閥芯軸線垂直，既流出速度的液流角90，既加上流出速度數(shù)值比流入速度小的多，所以在運用動能定理時常常略去這部分的影響既穩(wěn)態(tài)液動力,v是油液流入閥腔的流速，為入流角；當閥芯成錐形時，減壓閥的穩(wěn)態(tài)液動力中數(shù)值大大增加，由于閥腔流出處過流面積減小而增大，由于受錐角半角的影響而以略大于角使油液以出流，故比0大的多。顯然，閥芯成錐形時

24、穩(wěn)態(tài)液動力減小了。從理論上來講，只要適當?shù)拇蟛⑶疫x定恰當?shù)慕?，就可以消除穩(wěn)態(tài)液動力的影響。但是油液通過錐形閥腔這個流動非常麻煩，想把F精確計算出來非常困難，而且想到減壓閥動態(tài)特性，F(xiàn)全部消除反而不會有好的效果。正因為這樣，閥芯錐角常要通過實驗來確定。 閥套圖3-13-3中都有閥套，但3-4中不加閥套。加有閥套的結(jié)構(gòu)，有利于零件的加工精度比較高，這樣對減壓閥閥芯的運動是由好處的，因此一般用有閥套的結(jié)構(gòu)。圖3-1和圖3-3的閥套有阻尼小孔，以改善減壓閥的動態(tài)特性；圖3-2中的閥套雖然較短，可以減小閥芯與閥套間的摩擦阻力，但減壓閥閥口的出口壓力直接作用于閥芯大端右端，閥芯的動作穩(wěn)定性較差。 閥口減壓

25、閥閥口有圓柱形和弓形兩種，3-5為圓柱形閥口，圖3-6圖3-8為弓形閥口。通常情況下，圓柱形閥口過流面積會有很大的改變這時因為閥芯有比較小的位移，就是面積梯度大，所以減壓閥非常靈敏，然而閥芯不怎么穩(wěn)定；弓形閥口卻恰恰和圓柱形閥口相反。然而，只要弓形閥口多幾個(圖3-8為四個對稱弓形閥口)，在閥芯有相同位移量時，這樣就比圖3-7單弓形和圖3-6雙弓形閥口過流面積大，這樣閥芯的穩(wěn)定性就會比較好，而且比較靈敏。 圖3-5 圖3-6 圖3-7 圖3-8減壓閥閥口處要設法消除油液對閥芯的徑向不平衡力，以防此力引起閥芯移動時附加摩擦阻力，這就是為什么經(jīng)常在閥體或閥套開沉割槽槽（圖3-5和圖3-6所示）。對

26、于圖3-8所示的多弓形閥口，沉割槽開在閥套的外側(cè)，最好讓閥芯軸線和4個徑向小孔的軸線垂直相交，而且要相等徑向小孔的直徑。除了這個外，通常要在減壓閥上裝限位螺釘，這樣最大開口量就可以調(diào)整，以使減壓閥進入減壓狀態(tài)使能有較快的相應。3.2 節(jié)流閥部分設計節(jié)流閥部分主要是確定適宜調(diào)速閥的節(jié)流口形式，并設計出結(jié)構(gòu)簡單，指示清晰的調(diào)節(jié)機構(gòu)。 節(jié)流口形式在調(diào)速閥中，節(jié)流閥部分的節(jié)流口是根據(jù)閥芯運動的形式來確定的。工作時，節(jié)流閥閥芯會有旋轉(zhuǎn)、軸向和螺旋三種運動。閥芯作旋轉(zhuǎn)運動時，通常采用偏心的節(jié)流口。偏心式結(jié)構(gòu)不復雜、加工比較容易，然而徑向力不平衡，如果在高壓下使用偏心式結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)力會比較大；而且，因為從全開至

27、全閉的轉(zhuǎn)角很小，偏心式結(jié)構(gòu)比較不容易進行微量調(diào)節(jié)。閥芯作軸向移動時，它會和調(diào)節(jié)手輪部分分體，一般使用薄刃式結(jié)構(gòu)節(jié)流口（如圖3-9圖3-14所示）。閥芯作螺旋運動，它會和調(diào)節(jié)手輪連成一體，也會使用薄刃式結(jié)構(gòu)節(jié)流口（如圖3-14）。作螺旋運動與軸向移動的節(jié)流閥閥芯，如何消除徑向不平衡力呢，很簡單僅僅只需要在節(jié)流口地方做一個沉割槽就可以了。 圖3-9 圖3-10圖3-11 圖3-12 圖3-13 圖 3-14這樣就有利于減小手輪的調(diào)節(jié)力；此外，因為節(jié)流口從全開到全閉這個過程中，就可以旋轉(zhuǎn)很多圈的調(diào)節(jié)手輪，這樣很簡單就可以實現(xiàn)微量調(diào)節(jié)。在前面我們就說過，想要加強調(diào)節(jié)流量的穩(wěn)定性可以使用薄刃式節(jié)流口，流

28、量穩(wěn)定性對調(diào)速閥來講就是非常重要的，特別是開口量比較小的場合。薄刃式節(jié)流口，根據(jù)加工的可能性，可以成為單薄刃結(jié)構(gòu)和雙薄刃結(jié)構(gòu)。然而薄刃構(gòu)造僅僅是在閥芯上的節(jié)流邊的地方做成薄刃狀，如圖3-9、圖3-10和圖3-14所示。節(jié)流口的過流面積形狀如圖3-15所示的弓形，如果閥體上開有沉割槽，則為雙弓形。如果節(jié)流口有閥套我們可以采用雙薄刃構(gòu)造，此時對閥套與閥芯的節(jié)流邊都做成薄刃狀，如圖3-113-13所示。由于加了閥3-15套以后，加工比較方便，節(jié)流口過流面積形狀可以復雜一點，以適應調(diào)節(jié)流量的要求。圖3-16所表示的是經(jīng)常使用的過流面積形狀，這中間：a)易于加工，可獲得較小的穩(wěn)態(tài)流動，然而可以流過的最大

29、流量不是很大，它經(jīng)常在公稱流量很小的情況下使用，最小穩(wěn)定流量也是比較小的場合；b）不容易處理，它可以經(jīng)過的流量比較大，經(jīng)常在一些有較大的公稱流量但是不對最小穩(wěn)定流量嚴格要求的場合下使用；c）加工更加困難，但它能達到很小的穩(wěn)定流量。 圖3-16調(diào)速閥在工作時如果出口壓力比較高，還得考慮一個軸向力它是作用在節(jié)流閥閥芯上的。圖3-9、圖3-13和提3-14因為節(jié)流閥閥芯左端通外泄口，所以消除了作用于閥芯上的軸向力，從而手輪的調(diào)節(jié)力很小。 調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)機構(gòu)由調(diào)節(jié)、指示和調(diào)零三部分組成。圖3-17是用于節(jié)流閥閥芯作旋轉(zhuǎn)運動的調(diào)節(jié)機構(gòu)。轉(zhuǎn)動旋鈕既改變著節(jié)流口的開口量，刻度牌上的刻度只能反映閥芯的旋轉(zhuǎn)情況，

30、不能反映調(diào)節(jié)流量的大小，調(diào)零時只要松開緊定螺釘，旋鈕對準零位后用緊定螺釘將其與閥芯連在一體，這里所指的零位是指節(jié)流口剛開時的閥芯位置；有時為了微調(diào)，可以設微調(diào)位置，如圖示微調(diào)齒輪。 圖3-17圖3-18和圖3-19是用于節(jié)流閥閥芯作軸向運動的調(diào)節(jié)機構(gòu)。轉(zhuǎn)動手輪使調(diào)節(jié)螺桿軸向移動，然后由調(diào)節(jié)螺桿或復位彈簧推動閥芯作軸向運動來改變節(jié)流口開口量；手輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)在圖3-18中由五星輪顯示，在圖3-19中由轉(zhuǎn)動圈數(shù)刻度板顯示，手輪在圓周方向的轉(zhuǎn)動位置均由圓周刻度顯示；在圖3-18中，用調(diào)整螺母可以改變手輪與調(diào)節(jié)螺桿之間的相對位置，所以調(diào)整螺母是調(diào)零的附設裝置，在圖3-19中只要松開緊定螺釘和調(diào)節(jié)螺桿端部

31、的螺釘既可調(diào)零，調(diào)好零位后再在手輪上打指示零位的箭頭。 圖3-18 圖3-19圖3-14是節(jié)流閥閥芯作螺旋運動的調(diào)節(jié)機構(gòu)。當轉(zhuǎn)動手輪時，節(jié)流閥閥芯作螺旋運動并改變節(jié)流口的開口量，同時指針的小軸銷在有阿基米德螺旋線槽的刻度盤滑動，從而顯示著手輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和圓周方向的轉(zhuǎn)動位置；調(diào)零時只要松開閥芯端部的螺釘既可。3.3 參數(shù)的計算 調(diào)速閥的設計要求 名稱技術(shù)要求公稱壓力30MPa公稱流量300L/min工作壓力范圍1-30Ma最低工作壓力差Mpa流量調(diào)節(jié)范圍 20-300（L/min）最小穩(wěn)定流量Qmin20（l/min）進出口壓力變化時的流量變化率10內(nèi)泄漏量1000（cm/min）=16.67（

32、cm/sec）外泄漏量q800（cm/min）=13.33（cm/sec） 幾何尺寸的確定1.進、出油口直徑d (3-20)式中：Q公稱流量（L/min） V進出口直徑d處油液允許流速，一般為6m/s-7m/s,取v=6m/s.計算得d=3.3cm=33mm,取d=33mm2.減壓閥閥芯臺肩大直徑D、中直徑D小直徑dD (3-21)式中：Q公稱流量（L/min）計算得D=3.8cm=38mm,取D=38mmd (3-22)式中：D減壓閥閥芯中直徑計算得d=1.9cm=19mm,取d=19mmD=(2-2.5) D (3-23)式中：D減壓閥閥芯中直徑計算得D=7.69.6cm=7696mm,取

33、D=75mm3.節(jié)流閥閥芯臺肩大直徑D和小直徑dD (3-24)式中：Q公稱流量（L/min）計算得D=3.8cm=38mm,取D=38mm (3-25)式中：D節(jié)流閥閥芯臺肩大直徑計算得=1.9cm=19mm,取=19mm4.減壓閥閥套沉割槽寬度B和尺寸HH和B可以根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)布置，結(jié)構(gòu)尺寸允許的范圍內(nèi)，可以適當增加B和H,在槽內(nèi)的油液流量小于 6米/秒,既BH （3-26）式中：Q公稱流量（L/min）根據(jù)結(jié)構(gòu)布置確定B=30(mm),H=15(mm)，31.50.014=4.2cm滿足（3-26）式要求。5.減壓閥閥套徑向孔直徑d （3-27）式中：Q公稱流量（L/min） 減壓閥閥套

34、徑向孔孔數(shù) 取=4計算得：=1.6cm=16mm,取=16mm6.節(jié)流閥入口孔直徑0.188 (3-28)式中：Q公稱流量（L/min）計算得：=3.3cm=33mm,取=33mm7.減壓閥閥口的最大開口量 （3-29）式中：Q公稱流量（L/min） 減壓閥閥套徑向孔孔數(shù) 取=4 C流量系數(shù)，取C=0.65 液壓油液密度，0.921kgfsec/cm減壓閥閥口在最大開口量并通過公稱流量Q下，閥口前后壓力差的設定值（kgf/cm），可取。是根據(jù)設計要求的工作壓力范圍最低值而確定的設定值，可定=-(25)；是選定的節(jié)流閥節(jié)流口前后壓力差，可以取=23（kgf/cm）。計算得：=0.75(cm)由弓

35、形幾何尺寸表查的=0.75cm,取=0.7cm8.節(jié)流閥節(jié)流口最大開口量 (3-30) 式中：Q公稱流量（L/min）A節(jié)流口最大開口量下一個過流處的過流面積（cm）Z節(jié)流閥節(jié)流口過流面積個數(shù)，開沉割槽取Z=2 C流量系數(shù)，可取C=0.65 油液密度（kgfsec/cm） 節(jié)流閥節(jié)流口前后壓力差，設定=23（kgf/cm）計算得：A=1.8（cm）,由弓形幾何尺寸表查得，取9內(nèi)泄漏面封油長度、和外泄漏面封油長度、根據(jù)結(jié)構(gòu)布置選定：=0.2（cm）; =2(cm); =0.4(cm); =1.8(cm); =1.55(cm); =2.4(cm)。10.減壓閥閥芯行程SS=（cm） (3-31)式

36、中：減壓閥閥口最大開口量（cm） 減壓閥閥口全關時的封油長度(cm)計算得：S=0.9(cm)，取S=0.9（cm）11.節(jié)流閥閥芯行程= (3-32)式中：節(jié)流閥節(jié)流口最大開口量（cm） 節(jié)流閥節(jié)流口全關閉時的封油長度（cm）計算得：=1.3(cm) 受力計算并確定減壓閥彈簧剛度K1.作用于減壓閥閥芯上的理想液壓作用力FF=（）A=（）(kgf) (3-33)式中：D 減壓閥閥芯大直徑（cm）（）=（）=23kgf/cm計算得：F=88.3（kgf）,取：F=88.3（kgf）2.作用于減壓閥閥芯上的穩(wěn)態(tài)液動力 （3-34）式中：油液密度（kgfsec/cm） Q公稱流量（l/min） C流量系數(shù)，可取C=0.65減壓閥閥口過流面積（cm）,此過流面積隨著閥口開口量的變化而變化 減壓閥閥口液流角（），一般取=69給定不同的減壓閥閥口開口量，再由弓形幾何尺寸表查得單個弓形面積，然后計算出個弓形面積，