【正文】 .........................................................................................41致謝 ...........................................................................................................................................................................42參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................................................431 緒論液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原 理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。本論文運(yùn)用液壓傳動技術(shù)的基礎(chǔ)知識，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作負(fù)載及其行程、動作要求，主要設(shè)計了飛機(jī)起落架的溢流閥，分析其靜態(tài)特性和動態(tài)特性，運(yùn)用靜態(tài)特性的計算方法確定其重要參數(shù)。據(jù)統(tǒng)計，飛機(jī)失事有 30%概率是由飛機(jī)起落架出故障引起的。飛機(jī)起落架液壓系統(tǒng)是飛機(jī)的一個至關(guān)重要的組成部分，在飛機(jī)著陸以及地面滑跑過程中起著舉足輕重的作用。關(guān)鍵詞：飛機(jī)起落架；液壓系統(tǒng)；溢流閥；靜態(tài)特性；參數(shù)；型號前言液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）論文題目： 飛機(jī)起落架液壓系統(tǒng)溢流閥的設(shè)計西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計2飛機(jī)起落架液壓系統(tǒng)溢流閥的設(shè)計【摘要】本論文主要簡單介紹了液壓在國民生產(chǎn)中的重要性以及在飛機(jī)起落架中的應(yīng)用，再對溢流閥的分類、工作原理、工作特性進(jìn)行了簡單的介紹。并且運(yùn)用液壓傳動技術(shù)的基礎(chǔ)知識，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作負(fù)載及其行程、動作要求，主要設(shè)計了飛機(jī)起落架的溢流閥，提出溢流閥的設(shè)計要求，并且根據(jù)需要選定溢流閥類型，再對溢流閥各個重要的尺寸做一初步確定，再利用溢流閥的靜態(tài)特性，算出溢流閥各個彈簧的剛度和預(yù)壓縮量，最后對溢流閥進(jìn)行靜態(tài)計算。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。近年來，隨著飛機(jī)制造技術(shù)的提高，飛機(jī)的安全性能也得到更好的保障，但是仍然還是有飛機(jī)失事，對人民的人身和財產(chǎn)造成不小的損失。為了不斷增強(qiáng)飛機(jī)起落架系統(tǒng)的可靠性、安全性和有效性，保證飛機(jī)的正常飛行，因此必須對飛機(jī)起落架液壓系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計。本次設(shè)計基本能達(dá)到液壓系統(tǒng)的安全和使用性能要求。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。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 ～ 左右；反應(yīng)10%2速度快、準(zhǔn)、穩(wěn)；又能在大范圍內(nèi)方便地實(shí)現(xiàn)無級變速；易實(shí)現(xiàn)功率放大；易進(jìn)行過載保護(hù)；能自動潤滑，壽命長，制造成本較低。而現(xiàn)代飛機(jī)一般都采用液壓技術(shù)來控制起落架的收放和鎖定。液壓閥的功用是控制液壓傳動系統(tǒng)的油流方向，壓力和流量；實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的設(shè)計動作以控制、實(shí)施整個液壓系統(tǒng)及設(shè)備的全部工作功能。隨后，以廣州機(jī)床研究所為主，在引進(jìn)消化國外中低壓元件制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計了公稱壓力為 和 的中低壓液壓閥系統(tǒng)（簡稱廣州型） ，并迅速投入大批量生產(chǎn)。1968 年，當(dāng)時的一機(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)計了我國一套公稱壓力為 的高壓閥系列，并投入批量生產(chǎn)。并于 1977 年正式完成了公稱壓力為 的高壓閥新系列的設(shè)計。1982 年，通過了全系列的定型工作。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計6為適應(yīng)高壓、大流量的液壓傳動要求，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（簡稱 CV 閥） ，并在 80 年代初期，完成了自己的系列。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。但與國外同類產(chǎn)品相比，品種和性能指標(biāo)還有較大差距。 ）C 類限制發(fā)展和逐步淘汰產(chǎn)品。 ）壓 力 控 制 閥 直 動 式差 動 式三 節(jié) 同 心 式二 節(jié) 同 心 式滑 閥 式直 動 型先 導(dǎo) 型遠(yuǎn) 程 調(diào) 壓 閥普 通 溢 流 閥電 磁 溢 流 閥 三 節(jié) 同 心 式二 節(jié) 同 心 式卸 荷 溢 流 閥 （ 單 向 溢 流 閥 ）溢 流 閥 單 向 減 壓 閥定 差 減 壓 閥定 比 減 壓 閥溢 流 閥 直 動 型 順 序 閥先 導(dǎo) 型 順 序 閥順 序 閥壓 力 繼 電 器2 壓力控制閥的分類與型號 液壓系統(tǒng)中，用來控制系統(tǒng)的壓力、流量和液流方向的元件均稱為液壓控制閥，簡稱液壓閥。 伺服式控制元件：壓力伺服閥、流量伺服閥等。 在液壓傳動系統(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。常見種類如下：西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計8圖 21 壓力控制閥的分類POOPP(a)(b)(c)(d)A(c) (d)PT(a)(b)3 　溢流閥的分類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，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，此時的溢流閥常稱為安全閥或限壓閥。 直動型溢流閥（a）錐閥式 (b)球閥式 (c)滑閥式 (d)溢流閥的基本符號 1調(diào)壓螺栓 2彈簧 3閥芯 4閥體（含閥座）圖 31 直動型溢流閥結(jié)構(gòu)簡圖 錐閥式和球閥式又叫座閥式溢流閥，特點(diǎn)是動作靈敏，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。下面以錐閥式 DBD 直動型溢流閥為例說時其工作原理：西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計10KPT遙 控 口進(jìn) 油 口出 油 口P1a2符 號（a）結(jié)構(gòu)圖 （b）局部放大圖 （c）簡化符號 （d）詳細(xì)符號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閥座圖 32 錐閥式 DBD 直動型溢流閥（插裝式） 先導(dǎo)式溢流閥　 先導(dǎo)閥 直動式錐閥，硬彈簧。 帶有多節(jié)導(dǎo)向圓錐面的錐閥（三級同心式）和軟彈簧閥體 主閥座 主閥芯 先導(dǎo)閥蓋 先導(dǎo)閥座 先導(dǎo)閥錐式閥芯 調(diào)壓彈簧 調(diào)節(jié)桿 調(diào)壓螺栓 手輪 1主閥彈簧圖 33 YF 型三節(jié)同心先導(dǎo)溢流閥（板式）先導(dǎo)型溢流閥的先導(dǎo)閥是一個小規(guī)格的錐閥式直動溢流閥，其彈簧用于調(diào)定主閥部分的溢流壓力。　溢流閥的主要性能 靜態(tài)特性：（1）壓力調(diào)節(jié)范圍定義：調(diào)壓彈簧在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，系統(tǒng)壓力平穩(wěn)（壓力無突跳及遲滯現(xiàn)象）上升或下降最大和最小調(diào)定壓力差值。Pq 一般用溢流閥處于額定流量、額定壓力 時，開始溢流的開啟壓力 和停止溢流的閉合s kP壓力 分別與 的百分比來表示。一般規(guī)定：開啟壓力比應(yīng)不小于 ，90%閉合壓力比應(yīng)不小于 ，其靜態(tài)特性較好。(4) 最大允許流量和最小穩(wěn)定流量：溢流閥在最大允許流量（即額定流量）下工作時應(yīng)無噪聲。pPa850??3/kgmB.　主閥芯受力平衡方程式： （ ） 12022()sin2y fAKCDypGF???????N式中， 開啟時取正號，閉合時取負(fù)號；其余參數(shù)意義同前。012()qCAp???式中阻尼孔截面積 （ ）。0m39。 ?dmx西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計12向開度（ ） ；先導(dǎo)閥芯的半錐角 。 動態(tài)特性（1）壓力超調(diào)量：最大峰值壓力與調(diào)定壓力的差值。10%9(即圖 34 中 、 兩點(diǎn)的間的時間間隔)AB（3）過渡過程時間：指從調(diào)定壓力到最終穩(wěn)態(tài)壓力的時間。 （即圖 35 的）1t?（5）卸荷時間：指卸荷信號發(fā)出后由穩(wěn)態(tài)壓力狀態(tài)到卸荷壓力狀態(tài)所需的時間。164。此時主1pkp閥芯受力條件為 (41)210yfApKGF??式中 、 分別為先導(dǎo)閥彈簧和主閥彈簧x的 剛度（ ） ； 、 分別為先導(dǎo)閥彈簧和主/Nm0閥彈簧的預(yù)壓縮量（ ） 。（2）當(dāng)系統(tǒng)壓力上升到先導(dǎo)閥的開啟壓力時，先導(dǎo)閥處于即將開啟但未開啟的狀態(tài)，主閥芯受力關(guān)系仍為式（3）當(dāng)系統(tǒng)壓力升高超過先導(dǎo)閥開啟壓力時， 圖 41 溢流閥示意圖先導(dǎo)閥打開，液壓油經(jīng)由阻尼孔流向先導(dǎo)閥再流回油箱。Pp尾 碟DAxql1c西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計14的受力方程為： 120yfApKGF??（4）當(dāng)系統(tǒng)壓力上升到主閥開啟壓力時，通過阻尼孔的流量增大，產(chǎn)生的壓力差使主閥芯處于平衡狀態(tài)：f 120yp??（5）當(dāng)系統(tǒng)壓力高于主閥開啟壓力時，主閥開啟，其受力為 11120sin()yfACDyApKGF????式中， 為主閥口的開度（ ） ； 為液體入射角，近似等于維閥半維角ym（ ） ；1??為主閥座孔直徑（ ） ；主閥口流量系數(shù) ～ (取 )。 閉合過程：其過程與開啟過程相反，但各關(guān)鍵點(diǎn)相似，不同的是由于摩擦力方向改變，造成閥口的關(guān)閉壓力比相應(yīng)的開啟壓力要小。下面我們對先導(dǎo)溢流閥進(jìn)行設(shè)計。 －額定流量，將已知量帶入可得：v6/???cm(2) 主閥芯直徑 1 按經(jīng)驗(yàn)取 ～ （51(.8)2）(3) 主閥芯活塞直徑 ～ （50(.6D?13).623.??cm3）對閥的靜態(tài)特性影響很大。0D0(4) 主閥芯上段直徑 2按經(jīng)驗(yàn)取主閥芯活塞下邊面積 與上邊面積 之比為：?～ .734()A??201（ Dd根據(jù)上式子可得： (54)21100203344()ddDFF?????? 2.???cm活塞下邊面積稍小于上邊面積，主閥關(guān)閉時的壓緊力主要靠這個面積差形成液壓力作用在主閥芯上。(5) 主閥芯半錐角 ，擴(kuò)散角1?2?按經(jīng)驗(yàn)?。?146???～?3(6) 尾碟（消振尾）直徑 、長度 、過度直徑4d4l5d尾碟的作用是消除液動力引起的振動。無尾碟時，作用在主閥芯上的液動力方向向上；有了尾碟時，液動力方向向下。如果節(jié)流孔太大或太短，則節(jié)流作用l不夠，將使閥的啟閉特性變差，而且工作中會出現(xiàn)較大的壓力振擺；反之，如果節(jié)流孔太小或太長，則閥的動作會不穩(wěn)定，壓力超調(diào)量液會加大。要求通過節(jié)流孔的流量小于或等于額0dl定流量的 1％時所造成的壓降足以使主閥開始打開。0l(8) 導(dǎo)閥芯的半錐角 2?按經(jīng)驗(yàn)取 ： 20??西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計18取得小一些，密封性能較好但太小使閥芯與閥座得接觸應(yīng)力加大，影響使用壽命。2不能取的太大，否則容易發(fā)生尖叫和振動。 不要太小，以免產(chǎn)生的壓差太大，不利于主閥的開啟。1S本設(shè)計中取 （511）??(13) 主閥芯與閥蓋的間距 2S應(yīng)保證主閥芯的位移要求，即2S maxX?是主閥的最大開度， 的大小見靜態(tài)特性計算。為了使溢流閥能夠卸荷，調(diào)節(jié)手輪全松開時應(yīng)使導(dǎo)閥彈簧恢復(fù)其自由長度 ，留有 ～ 的間隙. 的數(shù)值要在導(dǎo)閥彈簧設(shè)計后才2L15l確定。因此，計算靜態(tài)特時要列寫流量方程式和力平衡方程式，作為計算靜態(tài)特性的基礎(chǔ)。1A將式子整理得： 11 11sin(sin2)sinxAxDDx??????? 主閥芯軸線方向所受的作用力包括彈簧力、重力、摩擦力、主閥芯溢流孔 壓降引3d起的作用力、A 腔和 B 腔壓力的作用力、閥口溢流時產(chǎn)生的液動力。2? 2v因?yàn)槲驳浇^流面積遠(yuǎn)大于閥口截面積，而且尾碟與主閥芯軸線垂直。閥口流速 可按下式計算：2??1v (51