燕山大学 机械工程学院 液压流体力学课程三级项目 液压滑阀中液压卡紧力的计算与分析 组员： 苏国青 孙景龙 王志辰 王 娟 张志壮 指导教师： 高殿荣 2012/4/2 前言 在实际生产设备中安装的滑阀式换向阀, 在使用中经常出现动作失灵的现象, 经检查是滑阀阀芯“卡死”。 这是由于阀芯和阀套的滑动副之间有一定的间隙, 在正常充满油液的条件下, 摩擦力应该是很小的, 但是由于加工锥度的原因, 在圆柱滑动副的密封长度内, 各个截面上的环形缝隙中的流体压强分布不均, 对柱体产生侧向力, 这个侧向力使得阀芯和阀套之间产生摩擦力导致了滑阀卡紧现象。本文详细推导了滑阀卡紧现象的相关公式, 并借助这些公式说明了阀芯“卡死”产生的原因, 并提出了相关解决方案。 第一章 液压阀上的作用力 液压阀的阀芯在工作过程中所受的作用力是所中多样的，掌握各种作用力的特点及计算方法是分析液压阀的基础。下面将介绍液压阀设计中常见的集中作用力。 1-1 液压力 液压元件中，由于液体重力引起的液体压力相差对于液压力而言是极小的，可以忽略不计。因此，在计算时认为同一容腔中液体的压力相同。 作用在容腔周围固体壁上的液压力pF 的大小为 pAAFPd 式1-1 当壁面为平面时，液压力pF 为压强p与作用面积A的乘积，即pFpA 1-2 液动力 立体经过阀口时，由于流动方向和流速的变化造成液体动量的改变，使阀芯受到附加的作用力，这就是液动力。 在阀口开度一定的稳定流动情况下，流动力为稳态液动力；当阀口开度发生变化时，还有瞬态液动力的作用。 1. 稳态液动力 如图1-1所示，取进出口之间的阀芯与阀体孔所构成的环形通道为控制体积。对于某一固定的阀口开度x而言，根据动量定理，控制体积对阀芯轴线方向的稳态液动力sF 的计算公式为 2 cos2cossdVFqvC C W xp 式1-2 式中 ——油液密度 q ——流经阀口的流量 ——阀口的射流角 dC ——阀口的流量系数 VC ——阀口的流速系数 W ——阀口梯度 a1v1v2a2 图 1-1 2. 瞬态液动力 所谓瞬态作用力，是指由于阀口开度变化引起流经法力的液流速度变化，导致流道中液体动量变化而产生的液动力。瞬态液动力的作用方向始终与阀腔内液体加速度方向相反。 1-3 液压侧向力与摩擦力 如果杂质径向间隙处处相等，则配合间隙中压力沿圆周是均布的，阀芯上没有不平衡的径向液压力。但由于制造误差及阀口在实际工作中不可能精确的保持...
