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1、. . .减压控制阀的设计说明书毕业论文目 录第一章 引言1第二章 减压阀32.1 减压阀的简介32.2 定值减压阀32.3 定比减压阀52.4 定差减压阀62.5 我国引进的德国力士乐公司压力阀系列7第三章 设计方案的分析与选定93.1 设计的目的及围93.2 设计的任务要求93.3 设计的总体思路93.4 设计方案的对比与确定10第四章 减压阀的结构设计及计算124.1 减压阀的设计容124.2 减压阀的设计步骤124.2.1 主要结构尺寸的初步确定124.2.2 主阀弹簧的设计144.2.3 先导阀弹簧的设计计算17第五章 减压阀结构材料的选择及回油路的设计205.1 减压阀主要构件的材
2、料选择205.1.1 阀体（壳体）的材料选择205.1.2 阀芯与阀套的材料选择205.1.3 先导式减压阀的远程控制口K的用途205.1.4 液压阀主要构件加工工艺205.2 减压阀回油路的设计215.2.1 减压回路的工作原理215.2.2 减压阀设计应该注意事项225.2.3 减压阀常见的故障及诊断排除22第六章减压阀的性能指标及造型256.1 减压阀的主要静态性能指标256.2 减压阀的动态性能266.3 减压阀的设计造型图27第七章 结论29参考文献30外文资料中文译文致谢.参考资料. . .第一章 引言液压技术在功率密度、结构组成、响应速度、调速保护、过载保护、电液整台等方面都具有
3、一定的优势，使其成为现代传动的重要技术手段和不可替代的关键基础技术之一，这些应用已经遍及了国民经济各个领域。 我国的液压工业兴起于第一个五年计划（19531957年），由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。随后，以机床研究所为主的工厂，在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上，自主创新了2.5MPa和6.3MPa公称压力的中低压液压阀系统（简称型），并迅速投入到生产当中。到了60年代初期，为了让液压工程机械从中低压向高压方向得到稳定发展，以液压件厂为主的工厂，引进了日本油研公司的21MPa公称压力的中高压系列的液压阀。1977年，正式完成
4、了公称压力为31.MPa的新系列高压阀的设计。建国以来，我国在液压行业及制造生产液压阀方面，从无到有取得了较好的成绩。经过几十年的发展，减压阀的种类各式各样，非常全面，液压阀方面的国家标准也很完善了，针对减压阀的技术参数已形成了系列化，标准化。至此之后，液压阀的发展奠定了良好的基础。近些年的液压阀技术和生产呈现出百花齐放的趋势。这也为行业的发展提供了良好的条件，早期、中期的技术引进，现阶段液压阀的技术发展不断向技术创新方面转型。与国际技术先进厂家的合作之后，尽管在液压阀方面有了长足的进步，但是国的技术力量和生产水平与国外同类产品的比较中，品种以及性能指标依然有差距。国外液压阀的生产设计兴起较早
5、，并且经过了长期的技术积累并不断的取得技术进步，国外的液压阀技术已形成了强大、优秀的发展体系，液压设备能传达很大的力与力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，反应速度快、准、稳；大围能够简单的实现无级变速的功能；容易放大功率；方便避免过载；使其更加润滑，寿命更长，制造成本更低。所以，世界各国均将液压阀应用在机械设备、施工机械、机械工业、汽车工业、金属矿物工业、农业机械、船舶交通、铁道、飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。不管液压系统有多么的简单，液压阀都不可取代；同一工艺目的的液压机械设备，不同的多种液压系统方案都是由液压阀的不同组成和使用而形成的，所以液压技术中品种与规格最多、
6、应用最广泛、最活跃的元件是液压阀；作为液压阀一种的减压阀在液压系统中起着关键的作用。液压系统设计的是否合理、安装维护的是否便利以及能否按照要求正常运行，所采用的各种液压阀的性能优劣及其参数匹配是否合理都是其正常运行的关键因素。减压阀的功能主要是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，凭借着其介质本身的能量，使出口压力自动保持阀门的稳定性，这些都属于压力控制阀的类型。液压系统中，使用最多的减压阀主要有定值输出减压阀、定差减压阀和定比减压阀。在近代液压技术发展过程中，定值输出减压阀实用的更为广泛。与定差减压阀、定比减压阀相比，定值输出减压阀的优点体现在结构简单、尺寸小、重量轻、流量均匀、噪声低
7、等方面。在各类液压阀中，定值输出减压阀的二次压力（出口压力）是恒定值，这个是它的主要功能，具有匀速平稳进给运动的液压系统可以保持输出油路压力恒定，所以必须使用减压阀。减压阀是液压系统中的一类关键控制元件。本课题基于现有减压阀的制造与设计技术，针对本次毕业设计要求的大压强、大流量进行设计，从设计的角度来说，应该注意解决现有减压阀存在的一些问题，还需要对减压阀阀芯进行改造。并运用三维软件对设计的减压阀进行建模。通过设计造型以实现用途与外观的完美结合。第二章 减压阀2.1 减压阀的简介减压阀是能够将出口压力调节到低于进口压力的控制阀。减压阀可以减低系统中任一分支液压油路的压力，用来满足液压设备执行元
8、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。按调节要求的不同其可以分为定值减压阀、定比减压阀和定差减压阀。定压减压阀控制出口压力为定值，使液压系统中某一部分比供油压力更低的稳定压力；定比减压阀可以控制它的进、出口压力保持恒定的比例；定差减压阀可以控制进、出口压力差为恒定的大小。2.2 定值减压阀定值减压阀的结构和工作原理：定压输出减压阀分为直动式和先导式两种结构形式，直动式减压阀很少拿来单独的使用。在先导式减压阀中，由于先导级供油引入方式的异同，有先导级减压出口供油和减压进口供油两种结构形式。图2-1 工作原理图工作原理如图2-1：进口压力P1经减压口减压后压力变为出口压
9、力P2，出口压力油经主阀体上的通道6和底座8上的通道进入主阀芯9的下腔，再经过主阀芯上的阻尼孔进入主阀芯的上腔和先导阀的前腔，然后再通过锥阀座4中的阻尼孔后，作用到先导锥阀3上。当出口压力低于调定压力时，先导阀口关闭，主阀芯下端的阻尼孔中没有油液流动，主阀芯上、下两端的油压力相等，主阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，减压口全开，不起减压作用，即P1P2。当出口压力超过调定压力时，出油口部分液体经过阀座上的通道、主阀芯阻尼孔、主阀腔、先导阀口、先导阀上的泄漏油口L流回油箱。阻尼孔有油液通过，产生压力损失，使主阀芯上下腔产生压力（P2P1），此压力差所产生的作用力大于主阀弹簧力时，主阀上移，使节
10、流口（减压口）关小，减压作用增强，直到主阀芯稳定到某一平衡位置，此时出口压力P2取决于先导阀弹簧所调定的压力值。设A、Ac分别为主阀和先导阀有效作用面积(m2)；Kx、Ky分别为先导阀和主阀弹簧刚度(N/m)；X0 、X分别为先导阀弹簧预压缩量和开口量(m)；Y0、Y、Ymax分别为主阀弹簧预压缩量、主阀开口量和最大开口量(m),则：当P3AcFt时，先导阀关闭，主阀上下两端不产生压力差。当P3AcFt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。式子中P3是主阀芯上腔的压力值（Mpa）；Ft设定压力值（N）；忽略稳态液动力时，根据1先导阀和主阀的力平衡方程为： 式（2-1）
11、 所以，出口压力： P2= 式（2-2）又 X，Y+,Ky很小 C（常数） P2=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。先导式减压阀和先导式溢流阀两者有很多相似之处，但是也存在本质的差别：首先，减压阀的出口压力保持稳定不变，而溢流阀保持进口压力基本不变。然后，在非工作的情况下，减压阀的进、出油口相互连通，而溢流阀的进、出油口则不相互连通。最后，为了保持减压阀的出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需要通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀的
12、弹簧腔和泄漏油可以通过阀体上的通道和出油口相通，不需要单独外接油箱。若外界干扰使进口压力P1升高，那么出口压力P2就会升高，主阀芯上移，节流口不断减小，出口压力P2又降低，新的位置上的主阀芯则处于平衡状态，而出口压力P2基本维持不变，反之亦是如此。定压输出减压阀是应用最多的一种减压阀，其功能是用来降低液压系统中回路的油液压力，起到用一种油源能够同时输出两种或者两种以上的不同油压的作用。需要强调的是减压阀出口压力的大小还与出口负载有关系，若因负载建立的压力低于调定压力，则出口压力会负载，此时的减压阀不起到减压作用，进出口压力相等，所以减压阀保持出口压力恒定不变的的前提是将先导阀开启。此外一旦减压
13、阀出口负载很大，以至于使减压阀出口油液不会流动的时候，此时仍有少量油液通过减压阀口经过先导阀至泄油口L流回油箱，减压阀处于工作状态，其出口压力保持在调定压力值。2.3 定比减压阀定比减压阀的含义：油液在某个地方的压力损失使得出口压力或进出口压差与某一负载压力之比为常数并保持恒定，则称之为定比减压阀。工作原理：高压油P1经过减压口后从以P2流出，同时低压油作用于阀芯上腔，在稳态时，忽略阀心所受到的稳态液动力、阀芯的自重和摩擦力时可得到的阀心受力平衡式+K（+X）= 式（2-3）式子中 K弹簧刚度,、X弹簧预压缩量及阀口开度。若忽略刚度很小的弹簧力，则有近似的阀芯平衡方程式： 式（2-4）由上式可
14、知道只要选择合适尺寸的柱塞直径比，即可获得所需的进、出口压力比。如下图2-2所示：图2-2 工作原理图2.4 定差减压阀定差减压阀的含义：利用油液在某个地方的压力损失，使进出口压差或出口压力与某一负载压力之差为常数并保持恒定，故称定差减压阀。工作原理：高压油P1先经过节流口减压后，再以低压P2流出，同时低压油经过阀芯中心孔将压力P2传递至阀芯上腔，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1有：P=（Pa） 式（2-5）式中，K、X0分别为弹簧刚度（N/m）和预压缩量（m），P1、P2、X、D和d如图2-3所示。应用：与节流阀组合作调速阀，通过节流阀的流量基本不会受到外界负载所带来的任何影响。(a)工作原理；(b)符号图2-3 定差减压阀 2.5 我国引进的德国力士乐公司压力阀系列12减压阀的代号意义如下：图2-4 代号意义1、先导式减压阀=DB；不带通径主阀芯的先导阀：通径10=DBC、通径25、32=DRC（不标通径和连接方式）；带主阀芯的先导阀=DRC（注明通径10或32、不标注连接方式）；2、公称通径；3、板式连接=无标记；管式连接=G；4、调节手柄1，带保护罩的调节螺栓2，带锁的调节手柄3；5、30系列=30；6、
