先導(dǎo)式溢流閥設(shè)計與制造綜合實訓(xùn)報告書(編輯修改稿)
2025-03-12 14:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為 21～ 的減壓閥，額定流量小于 250L/min 時，主閥彈簧的預(yù)壓緊力 Pt=～ 45N；額定流量q=250L/min～ 500L/min 時， 根據(jù)工作要求確定彈簧的結(jié)構(gòu)、材料和許用應(yīng)力，要求中需滑閥動作靈敏、可靠；所以這種彈簧材料為碳素彈簧應(yīng)該列為第Ⅰ組 類 首先初選彈簧的直徑為 d=2mm， 選擇彈簧的指數(shù) C，有表 126[2] 李振清，彭榮濟，崔國泰合編，《機械零件》，北京工業(yè)學(xué)院出版社 .1987]， C=10 這里也考慮到了外徑為 20mm 左右。 計算彈簧絲的直徑，有公式得：曲度系數(shù) 4 = (123) 有表 121[2]查得，彈簧材料在 d=2mm 時，碳素彈簧鋼絲的拉伸強度極限B? =2021Mpa，查表 123 得， ? ? ?? ? = 2021=800Mpa。最大工作載荷為F，其強度公式為： 再根據(jù)設(shè)計公式： ? ? ? ? 800 ??????? ??? KF CKF C = (125) 式中 ??? — 彈簧材料的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（ Mpa）； F— 軸向載荷（ N）； d — 彈簧絲的直徑（ mm）； C— 彈簧指數(shù)，又稱為旋繞比， C= dD2 ， 2D 為彈簧的中徑； K— 曲度系數(shù)，又稱應(yīng)力修正系數(shù)。 d2mm，說明與初選值相符。 故采用 d=2mm 的彈 簧絲。 計算彈簧的工作圈數(shù) 有公式 38n FCdG?? ， G— 彈簧材料的剪切彈性模量，對于鋼 G 為 80000Mpa，青銅 G 為 40000Mpa； 33 230800008n ?? ???? FC dG ? =，取為 7 圈 (122) 技術(shù)要求： ： 1n = ： n=7 右旋 技術(shù)條件按 GB123976。 選擇材料 以液壓油為工作介質(zhì)的普通液壓閥中閥體的材料絕大 多數(shù)為孕育鑄鐵或者是球墨鑄鐵，油道多數(shù)為鑄造成型。液壓件鑄件毛坯要有足夠的強度、韌性、彈性模量等力學(xué)性能及致密性，以便承受較高的工作壓力；鑄造毛坯要有精度的定位基準、準確光整的外形及光滑的鑄造內(nèi)流道，以便滿足數(shù)控機床、加工中心等加工手段的要求并減小系統(tǒng)壓力損失；鑄件內(nèi)腔應(yīng)該清潔，無任何殘砂、銹蝕、氧化皮和其他雜物，以便提高閥及系統(tǒng)工作的可靠性。所以，閥體和先導(dǎo)閥體選 1C4K ??????? ???? ?? 2dFC8K 5 取 HT200. 油壓閥中閥芯、閥套等精密零件一般選用 45 鋼材料。要求材料具有良好的耐磨性、線脹系數(shù)和變形量小等優(yōu)點。為了提高閥芯的耐磨性，必須使材料的表面達到一定的硬度。因而，針對不同的材料可選用淬火、滲碳、滲氮等不同的熱處理手段。 2. 3 溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于先導(dǎo)式溢流閥工作要求定壓精度高、靈敏度高、工作平穩(wěn)，無振動和噪聲，當(dāng)主閥關(guān)閉時密封要好，泄露要小。因此在機構(gòu)設(shè)計上要考慮以上主要要求。為滿足以上的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，需先大量的查詢目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計案例，進行分析，取長補短。 2. 4 溢流閥的精度設(shè)計 閥芯與閥體應(yīng)為間隙 配合，閥芯需要有很好的耐磨性，材料選用 45 鋼。公差等級要求為 7 級，外圓柱表面粗糙度要求為 ，其他表面要求 。閥類元件要求閥芯在閥體孔內(nèi)移動靈活、工作可靠，泄漏小且壽命長，對于閥芯和閥孔的形狀精度，位置精度及其表面粗糙度都有較嚴格的要求。 主閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本次設(shè)計為先導(dǎo)式溢流閥的設(shè)計，由于先導(dǎo)式溢流閥由導(dǎo)閥和主閥兩部分構(gòu)成。導(dǎo)閥通常是錐閥式結(jié)構(gòu)；而主閥有全周開口節(jié)流口的滑閥結(jié)構(gòu)和弓形節(jié)流口的插裝式結(jié)構(gòu)。首先要根據(jù)要求的參數(shù)進行方案確定、結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后根據(jù)設(shè)計確定各 零件的尺寸、設(shè)計及造型。 主閥體的精度設(shè)計 閥芯與閥孔為基孔制間隙配合，閥芯與閥孔的配合表面，一般要求粗糙度為 Ra 的值為 ～ m?？紤]到孔的加工比外圓困難，閥孔內(nèi)圓表面公差等級要求為 7 級，外圓柱表面粗糙度要求為 ，其他表面要求 。， 3. 溢流閥的三維建模 6 根據(jù) 設(shè)計 要求的參數(shù) 利用 SolidWorks 軟件 進行 三維 結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后根據(jù)設(shè)計確定各零件的尺寸、設(shè)計及造型。 主閥體的三維圖如圖 2，圖 3。其工程圖如圖 4 圖 2 圖 3 圖 4 主閥體 7 根據(jù) 設(shè)計要求利用 SolidWorks 軟件 對其它各零件 進行 三維 結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)設(shè)計確定各零件的尺寸、設(shè)計及造型。 然后進行裝配。 其結(jié)構(gòu)如圖 5，工程圖如圖 6 圖 5 8 圖 6 先導(dǎo)式溢流閥 1， 六角頭螺栓 2， O 型密封圈 3， 先導(dǎo)閥體 4， 先導(dǎo)閥座 5， 先導(dǎo)閥芯6， 彈簧 7， 鎖緊螺母 8， O 型密封圈 9， 調(diào)壓螺栓 10， 調(diào)壓螺帽 11， 內(nèi)六角螺栓 12， 工藝堵塞 13， 閥體 14， O 型密封圈 15， 自制螺栓16， 主閥芯 17， 彈簧 18， O 型密封圈 9 主閥體的加工工藝分析 毛坯的選擇 根據(jù)設(shè)計要求主閥體 為鑄造成型。 根據(jù) 鑄造成型 的要求鑄造毛坯，
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