发布时间 : 星期四 文章液压单轨吊的设计（论文）更新完毕开始阅读
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压力损失虽可减小，但会造成块体外形增大。所以，设计块体内油道孔时，应尽量缩短油道长度，减少拐弯。合理确定油道孔的通流截面积。在布置阀块孔道时， 首先根据系统的总体布置确定各油口的方位，互相掏通的元件应尽量置于两个互相垂直的相邻面上，以简化孔道布置。然后，先走通主油路。 再完成小通径的油路和控制油路。块体内油道孔径的确定可按下式计算 ：
由Q?Av??4d2v，得：
d?4Q (4.4-1)?v
d?4.6Q/v (4.4-2)式中 d——油道孔径，mm；
Q一一流经油道孔的流量，L/min；
v——油遭孔中允许流速，m/s。
对于压力油孔，取v?2.5~5m/s （系统压力高、管路短、油液粘度低时取大值，反之取小值），吸油管道取0.5~1.5m/s，回油管道取1.5~2m/s。
虽然计算出的孔最合理的，但是考虑到各类液压阀上的标准尺寸，阀块内的各油道孔应该与各液压阀的进出油孔相配合，通常只取10.5mm，7.6mm，3mm这些孔径，以为这些孔径也是根据（4.1-1、4.1-2）式计算得来的，所以这些孔径一定能够满足系统的流量和压力要求。下面主要要计算油道间最小壁厚，进而控制整个阀块的合理性和安全性。
油道孔间最小壁厚的确定可由下式计算 ： ??pd (4.4-3)
2???式中 ?——油道孔壁厚，cm；
p——最大工作压力，MPa；
d——油道孔径，cm；
???——块体材料的许用应力，MPa。 许用应力???可按下式计算：
?????bn (4.4-4)
式中 ?b——块体材料的抗拉强度，MPa；
n—— 安全系数。对于钢管，p?7MPa时，取n=8；p?17.5MPa时，取
n=6；p?17.5MPa时，取n=3。
在4.4节中，材料已选取为不锈钢才，牌号1Cr13，抗拉强度为?b?600MPa，
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屈服强度为?s=345MPa。因为阀块内最大压力为18MPa，所以安全系数取n=4，将数据代入公式（4.4-4），计算得出????200MPa。
再将此结果代入（4.4-3）公式，计算得出最小壁厚为?=0.063cm。 4.5.2阀块的设计
阀块体内设有公用压力油孔P、公用回油孔0公用泄漏油孔L以及四个螺栓孔，用以联系各个单元回路，从而构成所需要的液压控制系统。
（1）公用压力油孔P：孔P是z坐标方向通孔油泵输出的油液经调压后进 入公用压力油孔P，作为供给各个单元回路压力油的共用油源。
（2）公用回油O：孔O是z坐标方向通孔各单元回路的回油均经过公用回油孔O流回油箱。
（3）公用泄漏油孔L；孔L是z坐标方向通孔，单元回路中。凡是带有外泄漏的元件（如减压阀类、顺序阀类以及换向阀类等）的外泄漏孔，均与块体内的公用漏油孔L连通 。
公用孔的x坐标xp、xo、xl 与换向阀的阀孔 P、0、 L的位置有关。 公用压力油孔P、公用回油孔O的坐标yp、yo主要与溢流阀的进、出油口位置有关，应使P、O与溢流阀进、出油口连通方便。公用孔在阀块体上的坐标位置及孔径应保持不变。
螺栓孔是位于块体4个角上4个沿z坐标方向的通孔，用以把中间阀块固定在底座与上盖之间，构成液压控制系统。
油道孔及其他辅助油孔包括与元件相连通的油道孔、输出油孔、 测压点、辅助油孔及固定元件螺钉孔等。
通常情况下，在布置阀块孔道时，首先根据系统的总体布置确定各油口的方位，互相沟通的元件应尽量置于两个互相垂直的相邻面上以简化孔道布置，然后先走通主油路，再完成小通径的油路和控制油路。另外，在孔道布置中除油路连接正确外，还应考虑美观。
采用深孔流道时，必须考虑钻头的长度及钻孔时发生偏斜的可能，一般长径比应小于10。所有孔距的确定应保证其壁厚有足够的强度。对于中高压系统而言，采用铸铁块的壁厚应大于或等于5mm，采用钢材的应大于或等于3mm。如果是深孔，还应考虑钻孔时在允许范围内的偏斜，应适当加大孔距。有条件的单位应采用计算机进行孔道校验，防止设计人员的疏漏。
在摩擦磨损试验机的液压系统中，同样采用了阀块的设计方案，根据所选择的液压阀已经其他需要集成的零部件，我们发现供加载力合供偏载力的两个集成阀在尺寸上和材料的选择上都可以完全相同。
所以，此次阀块的设计如下图示：
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图4-2 前侧面
图4-3 右侧面
二位四通液控换向阀 插装式溢流阀；单向阀、液控管接油孔
图4-4 顶面 进油口P；出油口O
图4-5 左侧面 进油口；出油口
图4-6 后侧面 二位四通液控换向阀
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4.6 液压阀块的强度校核
4.6.1 solidworks simulation软件介绍
本部分的校核工作由于比较简单、直观，所以采用软件分析的方法。这也正是当今机械行业发展的一大主流方向。此次采用的智能分析软件是solidworks 的一个子软件solidworks simulation。在软件的分析过程中由于建模的过程中不能添加焊缝，所以在模拟分析时一部分零部件单独拿出来分析，加上相应的压力；另外一部分将用圆角代替尖角，圆角的尺寸，按照加工过程中的最小壁厚原则来确定。
从SolidWorks2009开始，其著名的FEA软件COSMOSWorks改名为SolidWorks Simulation。其为了体现设计仿真一体化的解决方案，在无缝集成界面做了创造性的改变，将仿真界面，仿真流程无缝融入到SolidWorks的设计过程中。 SolidWorks Simulation的仿真向导，包含以下顾问向导：算例顾问性能顾问约束和载荷顾问、连接顾问、结果顾问。 主要分析功能：
(1)系统及部件级分析
以FEA为例，为了实现有价值的分析，设计的几何部件会需要不同的单元类型，实体、壳、梁、杆进行离散。而且需要充分考虑装配体间的连接关系和接触关系。 其中连接关系的处理尤其重要，涉及到螺栓连接、销钉连接、弹簧、点焊、轴承等非常复杂的连接关系。
(2)多领域的全面分析
任何一个产品决计不能仅考虑静强度，必须考虑多领域的问题，比如静强度、动强度、模态、疲劳、参数优化等。图5展示了在统一界面下产品的多领域分析。
(3)面向设计者的多场耦合
热-结构、流体-结构、多体动力学-结构等多场分析是目前分析中的一个重要发展方向，他可以解决非常复杂的工程问题。
(4)特殊行业及领域的需求
面对很多行业有很多特殊需求，因此需要特殊的CAE模块。例如面对压力容器，需要符合ASME标准的压力容器校核工具；面对电子和消费品领域，需要解决跌落分析的能力。
(5)高级分析需求
面对日益复杂的使用环境，必须考虑复合材料、材料非线性、高级机械振动、非线性动力学等高级分析的需求。
SolidWorks Simulation® 是一个与 SolidWorks® 完全集成的设计分析系统。SolidWorks Simulation 提供了单一屏幕解决方案来进行应力分析、频率分析、扭曲分析、热分析和优化分析。SolidWorks Simulation 凭借着快速解算器
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