畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）論文題目：液壓元件綜合實(shí)驗(yàn)與分析—溢流閥 —Y-10B溢流閥摘　　要在液壓傳動(dòng)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扭矩的大小，主要由供給的液壓力所決定為了對(duì)油液壓力進(jìn)行控制，并實(shí)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(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作等，根據(jù)油液壓力和控制機(jī)構(gòu)彈簧力相平衡的工作原理，人們?cè)O(shè)計(jì)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(shí)，會(huì)使流量需求減小此時(shí)溢流閥開啟，使多余流量溢回油箱，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(dòng)開啟）? ? 安全保護(hù)作用：系統(tǒng)正常工作時(shí)，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(shí)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(shí)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(jí)控制閥，作順序閥，用于產(chǎn)生背壓（串在回油路上）? ? 溢流閥一般有兩種結(jié)構(gòu)：1、直動(dòng)型溢流閥 2、先導(dǎo)型溢流閥關(guān)鍵詞：工作原理、實(shí)際應(yīng)用、設(shè)計(jì)加工目　　錄摘　　要 1緒 論 1第1章 11.1液壓技術(shù)的發(fā)展歷史 11.2我國(guó)液壓閥技術(shù)的發(fā)展概況 21.3本課題的目的及研究范圍 3第2章溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42.1直動(dòng)型溢流閥 42.2先導(dǎo)式溢流閥 6第3章溢流閥主要參數(shù)設(shè)計(jì) 83.1靜態(tài)特性： 83.2動(dòng)態(tài)特性 83.3先導(dǎo)型溢流閥的靜態(tài)特性分析： 10第4章溢流閥的基本應(yīng)用 14第5章溢流閥的零部件及加工 165.1調(diào)節(jié)桿及其加工 165.2調(diào)壓螺帽及其加工 195.3先導(dǎo)閥芯及其加工 215.4先導(dǎo)閥座及其加工 23總　　結(jié) 29致　　謝 30參考文獻(xiàn) 31第1章 緒　　論液壓技術(shù)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(jī)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(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速；易實(shí)現(xiàn)功率放大；易進(jìn)行過載保護(hù)；能自動(dòng)潤(rùn)滑，壽命長(zhǎng)，制造成本較低因此，世界各國(guó)均已廣泛地應(yīng)用在鍛壓機(jī)械、工程機(jī)械、機(jī)床工業(yè)、汽車工業(yè)、冶金工業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶交通、鐵道車輛和飛機(jī)、坦克、導(dǎo)彈、火箭、雷達(dá)等國(guó)防工業(yè)中液壓傳動(dòng)設(shè)備一般由四大元件組成，即動(dòng)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、蓄能器等液壓閥的功用是控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的油流方向，壓力和流量；實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的設(shè)計(jì)動(dòng)作以控制、實(shí)施整個(gè)液壓系統(tǒng)及設(shè)備的全部工作功能1.1液壓技術(shù)的發(fā)展歷史液壓技術(shù)最早是19世紀(jì)末在西方發(fā)展起來的我國(guó)從50年代后期開始起步目前各國(guó)都非常重視液壓技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用總的來看，美國(guó)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(jìng)爭(zhēng)從行業(yè)上看，一段時(shí)間里，主機(jī)制造商傾向于外購(gòu)的元件自行設(shè)計(jì)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(gòu)得的元件建立具有穩(wěn)定市場(chǎng)效益的液壓系統(tǒng)越來越困難。

設(shè)計(jì)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)，但只有大公司才能承擔(dān)這項(xiàng)任務(wù)基于此，全球性的跨國(guó)公司展開了競(jìng)爭(zhēng)、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(chǎng)我國(guó)經(jīng)過40多年的發(fā)展，液壓行業(yè)已具有一定的獨(dú)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(jī)，隨著我國(guó)加入WTO，向國(guó)際先進(jìn)技術(shù)學(xué)習(xí)、與世界著名的大公司合作的機(jī)會(huì)越來越多，液壓技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的發(fā)展速度日新月異1.2我國(guó)液壓閥技術(shù)的發(fā)展概況我國(guó)的液壓工業(yè)及液壓閥的制造，起始于第一個(gè)五年計(jì)劃（1953~1957年），期間，由于機(jī)床制造工業(yè)發(fā)展的迫切需求，50年代初期，上海機(jī)床廠、天津液壓件廠仿造了蘇聯(lián)的各類低壓泵、閥隨后，以廣州機(jī)床研究所為主，在引進(jìn)消化國(guó)外中低壓元件制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)了公稱壓力為2.5MPa和6.3MPa的中低壓液壓閥系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱廣州型），并迅速投入大批量生產(chǎn)60年代初期，為適應(yīng)液壓工程機(jī)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(yàn)設(shè)備，并據(jù)此發(fā)展、設(shè)計(jì)成我國(guó)的中高壓液壓閃系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱榆次型）。

1968年，當(dāng)時(shí)的一機(jī)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(jì)了我國(guó)一套公稱壓力為31.5MPa的高壓閥系列，并投入批量生產(chǎn)為使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化，我國(guó)于1973年再次組成“液壓閥聯(lián)合設(shè)計(jì)組”，在總結(jié)國(guó)產(chǎn)高壓閥設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，借鑒了國(guó)外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，性能、工藝特點(diǎn)，又增補(bǔ)了多種規(guī)格和新品種，并使國(guó)產(chǎn)閥的安裝連接尺寸首次符合國(guó)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)計(jì)1978年起，通過全系列圖紙的審查、試制、鑒定等工作，并在全國(guó)推廣使用1982年，通過了全系列的定型工作故上述產(chǎn)品簡(jiǎn)稱為“82年聯(lián)合設(shè)計(jì)型高壓液壓閥系列”為適應(yīng)高壓、大流量的液壓傳動(dòng)要求，濟(jì)南鑄鍛研究所、上海704研究所和北京冶金液壓機(jī)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(jiǎn)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)閥的另一類液壓閥類，也正在開拓著它的使用范圍此外，隨著組合機(jī)床在機(jī)械制造行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，1975年，大連組合機(jī)床研究引進(jìn)、消化、吸收和研制了疊加式液壓閥建國(guó)以來，我國(guó)液壓行業(yè)及液壓閥的制造生產(chǎn)，從無(wú)到有，發(fā)展很快，取得了巨大的成績(jī)。

但與國(guó)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(guó)液壓行業(yè)的綜合素質(zhì)，國(guó)家機(jī)械部制定了以下調(diào)整原則：A類重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品（包括國(guó)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(guó)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(guó)自行開發(fā)的疊加閥、插裝閥及GE系列閥等）；B類允許保留和過渡產(chǎn)品（包括目前應(yīng)用面廣、市場(chǎng)需求最大，一時(shí)尚無(wú)替代產(chǎn)品；國(guó)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(guó)際80年代水平，但需要保留一段時(shí)間的產(chǎn)品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(guó)50、60年代設(shè)計(jì)的廣州型中低壓系列，及與之相仿的早期產(chǎn)品1.3本課題的目的及研究范圍作為工科類院校，特別是機(jī)械專業(yè)，液壓技術(shù)是一門必不可少的課程，但由于學(xué)科本身內(nèi)容的復(fù)雜，本課將重點(diǎn)對(duì)溢流閥部分進(jìn)行加工與設(shè)計(jì)，主要研究對(duì)象為溢流閥在進(jìn)行加工的同時(shí)，對(duì)溢流閥部分零件進(jìn)行編程最后，針對(duì)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(diǎn)、型號(hào)說明、應(yīng)用情況以及各種閥的比較等第2章溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)，系統(tǒng)的油液通過閥口溢出一些，以維持系統(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(shí)的溢流閥常稱為安全閥或限壓閥。

溢流閥的根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種2.1直動(dòng)型溢流閥圖3-1 直動(dòng)型溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 （a）錐閥式 (b)球閥式 (c)滑閥式 (d)溢流閥的基本符號(hào) 1-調(diào)壓螺栓 2-彈簧 3-閥芯 4-閥體（含閥座） 錐閥式和球閥式又叫座閥式溢流閥，特點(diǎn)是動(dòng)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(qiáng)，閥座閥芯易損壞滑閥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(dòng)，但動(dòng)作反應(yīng)較慢下面以錐閥式DBD直動(dòng)型溢流閥為例說時(shí)其工作原理： 圖3-2 錐閥式DBD直動(dòng)型溢流閥（插裝式）（a）結(jié)構(gòu)圖 （b）局部放大圖 （c）簡(jiǎn)化符號(hào) （d）詳細(xì)符號(hào)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（1）工作原理: 設(shè)彈簧預(yù)緊力為Ft,活塞底部面積為A則：當(dāng)PA < Ft時(shí),閥口關(guān)閉　　　　　　當(dāng)PA = Ft時(shí),閥口即將打開PA = F = K X0, P =PK(開啟壓力)=KX0/A當(dāng)PA > Ft時(shí),閥口打開,P→T,穩(wěn)壓溢流或安全保護(hù)。

錐閥開啟后,由[1]得錐閥的力平衡方程為： PA＝K(+)+G F+Fs –Fj P= [K(+)+G F+Fs –Fj]/A (3-1)式中 ： K、分別為彈簧剛度和預(yù)壓縮量（m）;G為閥芯自重（水平時(shí)不考慮）:F為閥芯與閥套間的摩擦力（N）；Fs為穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力（N）；Fj為射流力(N)又 ∵Fs=0, Fj=KX(N) ∴P=( K+G F)/A (3-2)（2）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)整壓力3）特點(diǎn)：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(shí),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(chǎng)合2.2先導(dǎo)式溢流閥　 先導(dǎo)閥 --直動(dòng)式錐閥，硬彈簧1） 組成 : 　　　　　　　　　 帶有導(dǎo)向圓錐面的錐閥（二級(jí)同心式）和軟簧 主閥 滑閥和軟彈簧。

　　　　　　　　 帶有多節(jié)導(dǎo)向圓錐面的錐閥（三級(jí)同心式）和軟彈簧 圖3-3 YF型三節(jié)同心先導(dǎo)溢流閥（板式）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 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 11、主閥彈簧先導(dǎo)型溢流閥的先導(dǎo)閥是一個(gè)小規(guī)格的錐閥式直動(dòng)溢流閥，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(shí)回位而設(shè)置2）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、摩擦力當(dāng)P2Ac < Fx時(shí),導(dǎo)閥關(guān)閉,主閥也關(guān)閉當(dāng)P2A c> Fx時(shí),導(dǎo)閥打開,主閥兩端產(chǎn)生壓差:當(dāng) △p △p < Ft+G+F時(shí),主閥關(guān)閉△p > Ft+G+F時(shí),主閥打開穩(wěn)壓溢流或安全保護(hù)由[1]得主閥芯和導(dǎo)閥的力平衡方程分別為：由上兩式可得溢流閥進(jìn)口壓力為： （Pa）　(3-3)（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4）特點(diǎn): ∵ 溢流閥穩(wěn)定工作時(shí),主閥閥芯上部壓力小于下部壓力∴ 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(shí),彈簧力的變化量較小,壓力變化小。

又 ∵ 調(diào)壓彈簧調(diào)好后,上部壓力為常數(shù)∴ 壓力隨流。