【正文】 在此基礎(chǔ)上對(duì)螺柱和螺栓進(jìn)行選擇和強(qiáng)度校核。 由于之前在計(jì)算的過程中，閥蓋外徑初選 192mm 底邊寬度初選 11mm，根據(jù)該寬度，可安裝 M6 1 的螺栓和螺母，材料選擇 50 鋼，下面對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。 214bPSFdS n? ?????一 級(jí) 內(nèi) 腔 22244dPd n?????一 級(jí) 內(nèi) 腔 222Pddn?? ?一 級(jí) 內(nèi) 腔 (318) 式中， d一 級(jí) 內(nèi) 腔 為一級(jí)減壓閥閥室內(nèi)徑， P 為試驗(yàn)壓力， n 為起主要作用的螺栓數(shù)， 2d 為螺栓中徑，查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [12]419 頁(yè)表 C1 得， 2d =d? (319) 2d =6 1?? = 則， b? 222Pddn?? ?一 級(jí) 內(nèi) 腔 = 6 3 2320 .8 1 0 (6 4 1 0 )(5 .3 5 0 5 1 0 ) 4??? ? ??? 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 = 10? Pa = MPa 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 [7]84 頁(yè)表 510 螺紋聯(lián)接的安全系數(shù) S，可知， M6 的螺栓在不控制預(yù)緊力承受變載荷時(shí)合金鋼的安全系數(shù)為 ,為了安全起見，取安全系數(shù) S=10。 再根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 [7]84 頁(yè)查得螺栓的許用拉應(yīng)力計(jì)算公式為： []sS?? ? (320) 上式中， s? 為螺紋連接件材料的屈服極限， S 為安全系數(shù)。 查資料知 50 鋼徑調(diào)質(zhì)處理的屈服極限 s? =392 6210 /Nm? 6 63 9 2 1 0[ ] 3 9 . 2 1 010sS?? ?? ? ? ? 則， []? b?? =，滿足要求。 因此，一級(jí)閥蓋連結(jié)螺栓選 50 鋼，材料，調(diào)質(zhì)處理，螺紋外徑初選 6mm，螺紋的外形尺寸如圖 所示： 63 5 30 圖 一級(jí)閥蓋連結(jié)螺栓 螺柱在壓鑄外殼時(shí)采用預(yù)埋處理的方法與殼體連為一體。 三級(jí)閥蓋連結(jié)螺栓與一級(jí)閥蓋連結(jié)螺栓一樣，應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行校核。 如果三級(jí)螺柱選用 75 鋼，螺紋取 M6，則其所受拉力 計(jì)算如下： 22b 2 22 244dPPdFdS d nn?? ????? ? ???三 級(jí) 內(nèi) 徑三 級(jí) 內(nèi) 徑 （ 321） 上式中， d三 級(jí) 內(nèi) 徑 為三級(jí)減壓閥閥室的內(nèi)徑，取其值為 170mm， P 為試驗(yàn)壓力，天然氣汽車供氣系統(tǒng)減壓裝置設(shè)計(jì) 29 2d 為螺栓中徑， n 為螺栓數(shù)。 則 b? 222Pddn?? ?三 級(jí) 內(nèi) 徑 = 6 3 2320 .8 1 0 (1 7 0 1 0 )(5 .3 5 0 5 1 0 ) 8??? ? ??? =101MPa 三級(jí)螺栓為松螺栓連接?？蓮摹稒C(jī)械設(shè)計(jì)》 [7]的 84 頁(yè)表 510 查得松螺栓連接的安全系數(shù) S=－ ，為了安全起見，取 S=。 將 S= 代入公式 []sS?? ? 可得： 3 1 2 .8[ ] 2 0 7 .51 .7s M P aS?? ? ? ? 則， [ ] 101b MPa???? 上式計(jì)算中， 為 45 鋼材料經(jīng)正火處理后的屈服極限，其值從《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [14]464 頁(yè)查得。 根據(jù)以上計(jì)算，三級(jí)螺栓應(yīng)選擇經(jīng)正火處理的 45 鋼 M6 1 螺栓。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 4 天然氣汽車減壓裝置的使用說明 天然氣汽車減壓裝置的使 用注意事項(xiàng) 1. 天然氣汽車減壓裝置在安裝時(shí)，應(yīng)該檢查和調(diào)整一、二級(jí)壓力，使其在規(guī)定的范圍內(nèi)工作（一級(jí)減壓閥壓強(qiáng)為 ，二級(jí)減壓閥的壓強(qiáng)為），并使閥芯吃合均勻，密封嚴(yán)密。 2. 如果發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，應(yīng)該及時(shí)檢查并調(diào)整天然氣汽車的減壓裝置。如二、三級(jí)彈簧精度下降，可通過調(diào)整繼續(xù)使用，如一級(jí)彈簧精度下降，則需要拆換彈簧。 3. 如果發(fā)現(xiàn)貯氣瓶天然氣燒不完或不能用至 1KPa 以下，應(yīng)檢查一級(jí)閥芯間隙是否過小，一、二級(jí)減壓閥的壓力是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，高壓電磁閥閥芯是否有卡 滯現(xiàn)象，如果出現(xiàn)以上問題，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行調(diào)整或拆換零件。 天然氣汽車減壓裝置的拆裝、檢查與調(diào)整 拆卸 1. 卸下高壓電磁閥線圈固定螺母，取下線圈。 2. 卸下高壓電磁閥閥筒，取出閥芯，回位彈簧。 3. 卸下傳感器滑移電阻，卸下壓力表。 4. 拆下三級(jí)閥蓋螺栓，取下閥蓋。 5. 將三級(jí)閥膜片向離開高壓氣體進(jìn)口方向滑移約 15mm，然后取下。 6. 卸下三級(jí)杠桿固定螺釘，取下三級(jí)杠桿。 7. 卸下二級(jí)閥彈簧和二級(jí)閥蓋上緊固螺釘，取下二級(jí)閥蓋。 8. 卸下二級(jí)閥膜片中心的螺母，取下二級(jí)閥壓板及膜片 。 9. 卸下二級(jí)杠桿固定螺母，取下二級(jí)杠桿。 ，取下一級(jí)閥蓋及彈簧。 拆卸時(shí)，應(yīng)該注意閥蓋受彈簧的彈力作用，應(yīng)先施加閥蓋一定的壓力，以免拆卸時(shí)損傷螺紋。 ，取下膜片壓板，膜片及膜片芯子。 ，取下一級(jí)杠桿和閥芯。 ，取出怠速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、線圈、彈簧、釘形閥，卸下怠速閥體。 天然氣汽車供氣系統(tǒng)減壓裝置設(shè)計(jì) 31 清洗、檢查、更換 1. 將全部零件用汽油清洗干凈并晾干，清洗時(shí)間不得超過 10 分鐘，并不得使用溶劑性較強(qiáng)的清洗劑，以防橡膠 件變形，老化。 2. 檢查全部橡膠膜片，密封圈是否損壞，老化，更換不得使用的橡膠件。 3. 檢查彈簧是否損壞或彈力下降，按要求更換損壞的彈簧。 4. 檢查杠桿機(jī)構(gòu)有無變形，轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，修復(fù)、更換損壞的零件。 組裝、調(diào)整 1. 裝怠速電磁閥 （ 1）用軟質(zhì)油潤(rùn)滑針形閥和閥體。 （ 2）將閥體裝到減壓閥上，注意閥體與減壓閥之間密封良好，不漏氣。 （ 3）依次將針形閥彈簧、線圈、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)裝到閥體上，然后將線圈固定螺母擰到閥體上，壓住線圈，使線圈不能松動(dòng)為止，不宜擰得過緊，否則容易損壞私扣 。 2. 裝一級(jí)減壓閥 （ 1）裝一級(jí)閥芯到閥體內(nèi)，裝一級(jí)杠桿并用螺釘壓緊杠桿銷。 （ 2） 調(diào)整杠桿機(jī)構(gòu)前端的調(diào)節(jié)螺栓，使其與閥芯的間隙為 177。 。 （ 3）依次裝膜片芯子、膜片、壓板、中心螺母。 （ 4）裝彈簧及蓋板，擰緊緊固螺母，保證膜片處無天然氣泄漏現(xiàn)象。 3. 裝二級(jí)減壓閥 （ 1）裝二級(jí)閥杠桿機(jī)構(gòu)，用緊固螺母壓緊杠桿銷。 （ 2）在閥口上放一片復(fù)寫紙，用于輕輕壓下閥杠桿機(jī)構(gòu)關(guān)閉閥口，取出復(fù)寫紙，檢查復(fù)寫紙上閥口的壓痕是否均勻。如果不均勻，說明閥口密封不好，應(yīng)進(jìn)行調(diào) 整。 （ 3）用螺絲刀調(diào)整杠桿機(jī)構(gòu)上閥芯的高低，可調(diào)整閥口的前后吃合線；調(diào)整杠桿銷的高低，可調(diào)整閥口左右的吃合線。調(diào)整后再用上述方法檢查，直到密封線吃合良好為止。 （ 4）裝膜片，壓板及閥蓋，保證膜片處不漏氣。 （ 5）裝薄板彈簧壓在膜片芯子的螺母上，并用螺釘固定在殼體上。 4. 裝三級(jí)減壓閥 （ 1）裝三級(jí)減壓閥杠桿機(jī)構(gòu)，并用緊固螺釘壓緊杠桿銷。 （ 2）使用復(fù)寫紙，按檢查調(diào)整二級(jí)減壓閥閥口密封吃合線的方法，檢查調(diào)整三級(jí)閥芯，直到密封線吃合良好為止。 5. 裝高壓電磁閥和壓力表 （ 1）裝壓力表及密封圈，確保 20MPa 的壓力下不漏氣。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 （ 2）將電磁閥閥芯、先導(dǎo)閥及閥體、彈簧裝在一起，并裝在氣壓測(cè)試臺(tái)上。 6. 檢查一、二級(jí)減壓閥壓力，三級(jí)減壓閥密封及怠速電磁閥的情況 （ 1）卸下一級(jí)安全閥及二級(jí)壓力檢測(cè)口堵頭，分別裝上 1MPa 和 的測(cè)試壓力表。將被測(cè)試的減壓裝置安裝在進(jìn)氣接頭上，接入不高于 20MPa 的高壓氣源，不得有漏氣現(xiàn)象。 （ 2）開啟氣源截止閥和高壓電磁閥，檢測(cè)一級(jí)減壓閥的輸出壓力應(yīng)在 － 范圍內(nèi)，并使其變動(dòng)量低于 ，如果過 高或過低，應(yīng)更換彈簧或調(diào)整一級(jí)閥芯縫隙。 （ 3）檢測(cè)二級(jí)閥輸出壓力，應(yīng)在 － 范圍內(nèi)，如果過高或過低，應(yīng)調(diào)整或是更換彈簧。 （ 4）檢測(cè)三級(jí)閥口是否密封嚴(yán)密。檢測(cè)時(shí)，配合三級(jí)彈簧手動(dòng)旋鈕進(jìn)行調(diào)整，如有漏氣現(xiàn)象，應(yīng)按復(fù)寫紙壓印的方法進(jìn)行調(diào)整。 （ 5）將三級(jí)減壓閥及氣源截止閥關(guān)閉，觀察一、二級(jí)減壓閥壓力是否穩(wěn)定，如果在 10 分鐘內(nèi)有明顯的壓力下降，應(yīng)找出原因，排除竄漏現(xiàn)象。 （ 6）開啟怠速電磁閥，轉(zhuǎn)動(dòng)怠速調(diào)節(jié)旋鈕，觀察怠速輸出氣量的情況，如不正常，應(yīng)找出原因，進(jìn)行調(diào)整。 7. 裝三級(jí)減壓膜片及后蓋 （ 1）按拆卸的相反順序，安裝三級(jí)膜片及后蓋，裝好后要求膜片處不漏氣。 （ 2）卸下壓力表，安裝一級(jí)安全閥和二級(jí)壓力檢測(cè)堵頭。 天然氣汽車供氣系統(tǒng)減壓裝置設(shè)計(jì) 33 5 總結(jié) 減壓閥作為 CNG 汽車燃料供給系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件，其特性直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，減壓閥最佳調(diào)整特性的研究成功，將大大改善 CNG 汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。另外，機(jī)械式減壓閥難以精確控制各工況下的空燃比，開發(fā)出能對(duì)各工況下的空燃比進(jìn)行優(yōu)化控制，滿足經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、排放要求及可靠性、維護(hù)性好的車用電子燃料供給系統(tǒng)將具 有重要的意義。 本設(shè)計(jì)的減壓裝置，是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對(duì)其結(jié)構(gòu)布局及形狀進(jìn)行了修改，并對(duì)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)過程中的天然氣壓力的變化值進(jìn)行了精確的設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)本次設(shè)計(jì)出來的減壓裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外行美觀，精度高的特點(diǎn)，可提高同類產(chǎn)品的質(zhì)量，可以滿足廣大用戶的需求。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 謝 辭 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，把大學(xué)期間學(xué)到知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，而且還復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)了很多知識(shí)，為以后的工作和學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在此我非常感謝在我畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給與我?guī)椭凸膭?lì)的同學(xué)和老師，尤其是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師何畏老師，他對(duì) 于我不會(huì)和不懂的地方，非常仔細(xì)認(rèn)真地給與解答。還拿實(shí)物過來，邊拆卸邊給我講解，使我對(duì)于從來沒有接觸過的天然氣汽車上的減壓裝置有了很好理解，從而為順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。而且還每天安排時(shí)間給我們答疑，只要我們有不懂得地方可以隨時(shí)找到他，非常耐心認(rèn)真的回答我們的問題，在此我表示再次的感謝。而且何老師知識(shí)的淵博，教學(xué)態(tài)度的認(rèn)真都對(duì)我是一種很好的教育。我會(huì)在以后的工作和學(xué)習(xí)的過程，以何老師的這種敬業(yè)的態(tài)度為榜樣，認(rèn)真對(duì)待我該做的任何事情。做好自己的分內(nèi)工作。在此，我還要感謝那些給我?guī)椭钠渌蠋熀屯瑢W(xué)，是他們?cè)谖?遇到為問題時(shí)給了我關(guān)心和鼓勵(lì)，在我有不懂的地方時(shí)熱心的幫助我，使我能夠克服困難，解決難題。 天然氣汽車供氣系統(tǒng)減壓裝置設(shè)計(jì) 35 參考文獻(xiàn) [1] 周銘杰 .淺談減壓閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .寧波星箭航天機(jī)械廠 ， 浙江省寧波 207信箱， 315153 [2] 李國(guó)鋒，馮金芝，馬志義，劉生全 .壓縮天然氣汽車 （ CNGV） 供氣系統(tǒng) .西安公路交通大學(xué) [3] 錢灝 .車用 LPG 減壓閥的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn) .武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院 .武漢 430070 [4] 劉祖前 .超高壓氣動(dòng)減壓閥的研究 .廣州市理工學(xué)校 (510380) [5] 黃海波 .燃?xì)馄嚱Y(jié)構(gòu)原理與維修 .機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [6] 邢邦圣．機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [7] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)，第七版．北京：高等教育出版社， 2021 [8] 汪文虎，秦延龍．烴類物理化學(xué)數(shù)據(jù)手冊(cè)．北京：烴加工出版社， 1990 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