[發(fā)明專利]減振器復(fù)原閥非等構(gòu)疊加閥片的拆分設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410000719.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN103697102B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周長(zhǎng)城;劉小亭;提艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F9/34
• 分類號(hào): F16F9/34
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1.減振器復(fù)原閥非等構(gòu)疊加閥片的拆分設(shè)計(jì)方法，其具體設(shè)計(jì)步驟如下：

(1)確定減振器最大開閥時(shí)的復(fù)原閥片所受的最大壓力p_fk2：

A步驟：確定減振器最大開閥時(shí)的活塞縫隙節(jié)流壓力p_Hk2和流量Q_Hk2

根據(jù)減振器設(shè)計(jì)所要求的速度特性曲線的復(fù)原行程最大開閥速度V_k2點(diǎn)及對(duì)應(yīng)要求的減振器復(fù)原阻尼力F_dk2，活塞缸筒內(nèi)徑D_H，活塞桿直徑d_g，確定減振器在最大開閥時(shí)的活塞縫隙節(jié)流壓力p_Hk2，即：

根據(jù)減振器結(jié)構(gòu)參數(shù)及油液參數(shù)：活塞缸筒內(nèi)徑D_H，活塞平均間隙δ_H，偏心率e，油液動(dòng)力粘度μ_t，活塞縫隙長(zhǎng)度L_H，及活塞縫隙壓力p_Hk2，確定在最大開閥速度V_k2時(shí)的活塞縫隙流量Q_Hk2，即：

B步驟：確定最大開閥時(shí)的活塞孔等效長(zhǎng)度L_hek2

根據(jù)減振器活塞孔的物理長(zhǎng)度L_h，活塞孔的角度θ，活塞孔直徑d_h，個(gè)數(shù)n_h，液壓運(yùn)動(dòng)粘度ν，復(fù)原閥片的內(nèi)圓半徑r_a，閥口半徑r_k，在最大開閥速度V_k2時(shí)減振器油液流經(jīng)活塞孔時(shí)的突然縮小局部阻力系數(shù)ζ_h1，突然擴(kuò)大局部阻力系數(shù)ζ_h2和改變方向局部阻力系數(shù)ζ_h3及沿程阻力損失λ_hk2，確定在最大開閥時(shí)的活塞孔等效長(zhǎng)度L_hek2，即：

式中，ζ_h1可根據(jù)D_H與d_g的比值查手冊(cè)確定；ζ_h2＝[1-A_h/S_F]²，ζ_h3，

C步驟：確定最大開閥時(shí)的活塞孔流量Q_hk2和節(jié)流壓力p_hk2

根據(jù)減振器最大開閥速度V_k2和活塞缸筒內(nèi)徑D_H，活塞桿直徑d_g，及A步驟中的活塞縫隙流量Q_Hk2，確定最大開閥時(shí)的活塞孔流量Q_hk2，即：

根據(jù)油液動(dòng)力粘度μ_t，活塞孔直徑d_h和個(gè)數(shù)n_h，活塞孔流量Q_hk2及B步驟中的活塞孔等效長(zhǎng)度L_hek2，確定在最大開閥時(shí)的活塞孔節(jié)流壓力p_hk2，即：

D步驟：確定在最大開閥時(shí)復(fù)原閥片所受的最大壓力p_fk2

根據(jù)A步驟中的p_Hk2，及C步驟中的p_hk2，確定在最大開閥時(shí)復(fù)原閥片所受的最大壓力p_fk2為：

p_fk2＝p_Hk2-p_hk2；

(2)減振器單片設(shè)計(jì)厚度復(fù)原閥片的最大應(yīng)力σ_{C max}計(jì)算:

根據(jù)復(fù)原閥片的內(nèi)圓半徑r_a，單片設(shè)計(jì)厚度復(fù)原閥片的外圓半徑r_b，泊松比μ，單片復(fù)原閥片的設(shè)計(jì)厚度h，步驟(1)D步驟中的減振器復(fù)原閥片最大壓力p_fk2，計(jì)算減振器單片設(shè)計(jì)厚度復(fù)原閥片的最大應(yīng)力σ_Cmax，即

式中，G_Cσmax最大應(yīng)力系數(shù)，

A₂＝2r_aln r_a+r_a，A₃＝2r_a，B₂＝2(μ+1)ln r_b+μ+3，B₃＝2(μ+1)，

(3)確定復(fù)原疊加閥片的最大許用厚度[h₁]:

根據(jù)減振器單片復(fù)原閥片設(shè)計(jì)厚度h，閥片最大許用應(yīng)力[σ]，及步驟(2)中的最大應(yīng)力σ_Cmax，對(duì)減振器復(fù)原疊加閥片最大許用厚度[h₁]進(jìn)行設(shè)計(jì)，即

(4)減振器復(fù)原閥非等構(gòu)疊加閥片的拆分設(shè)計(jì):

I步驟：根據(jù)減振器復(fù)原閥常通節(jié)流孔面積A₀及常通孔的寬度b_A0和個(gè)數(shù)n_A0，步驟(3)中的復(fù)原疊加閥片最大許用厚度[h₁]，閥片厚度標(biāo)準(zhǔn)系列0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm和0.3mm，確定出帶有常通孔的單片復(fù)原節(jié)流閥片的設(shè)計(jì)厚度h₀，即：

其中，節(jié)流閥片的設(shè)計(jì)厚度h₀應(yīng)小于最大許用厚度[h₁]，且屬于閥片厚度標(biāo)準(zhǔn)系列的一種厚度；帶有常通孔的單片復(fù)原節(jié)流閥片的設(shè)計(jì)厚度、片數(shù)、外圓半徑和當(dāng)量厚度分別為：h₀，n₀＝1，r_b0＝r_b，h_0e＝h₀；

II步驟：根據(jù)減振器單片復(fù)原閥片設(shè)計(jì)厚度h，I步驟中的帶有常通孔復(fù)原節(jié)流閥片的設(shè)計(jì)厚度h₀，計(jì)算第1厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_1E，即：

如果設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_1E<0.1mm，則設(shè)計(jì)最小外圓半徑疊加閥片的外圓半徑r_b1，并終止拆分設(shè)計(jì)，即根據(jù)第1厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_1E，閥片厚度標(biāo)準(zhǔn)系列0.1mm，0.15mm，0.2mm和0.3mm中，選擇最小外圓半徑疊加閥片的厚度h₁，單片設(shè)計(jì)厚度復(fù)原閥片的外圓半徑r_b，復(fù)原閥片的內(nèi)圓半徑r_a，設(shè)計(jì)最小外圓半徑疊加閥片的外圓半徑r_b1為：

如果設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_1E>0.1mm，根據(jù)第1厚度疊加閥片的當(dāng)量厚度h_1E，步驟(3)中的復(fù)原疊加閥片的最大許用厚度[h₁]，閥片厚度標(biāo)準(zhǔn)系列0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm和0.3mm，選擇與厚度標(biāo)準(zhǔn)系列中的厚度相接近，且小于最大許用厚度[h₁]的第1厚度疊加閥片的實(shí)際設(shè)計(jì)厚度h₁，并根據(jù)復(fù)原閥片的內(nèi)圓半徑r_a，單片設(shè)計(jì)厚度復(fù)原閥片的外圓半徑r_b，第1厚度疊加閥片的外圓半徑r_b1，計(jì)算出第1厚度疊加閥片的外圓半徑不等率系數(shù)η₁，當(dāng)量厚度h_1e，并圓整設(shè)計(jì)出第1厚度疊加閥片的片數(shù)n₁，即

第1厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)厚度、片數(shù)、外圓半徑和當(dāng)量厚度分別為：h₁，n₁，r_b1，h_1e；

III步驟：根據(jù)II步驟中的h_1E，第1厚度疊加閥片的當(dāng)量厚度h_1e和片數(shù)n₁，計(jì)算第2厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_2E，即

如果當(dāng)量厚度h_2E<0.1mm，則重復(fù)執(zhí)行II步驟的疊加閥片最小外圓半徑r_b2設(shè)計(jì)，即：

并終止疊加閥片的拆分設(shè)計(jì)；

如果當(dāng)量厚度h_2E>0.1mm，則繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行II步驟，根據(jù)第2厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_2E，閥片標(biāo)準(zhǔn)厚度系列0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm和0.3mm，選擇與閥片厚度標(biāo)準(zhǔn)系列中的厚度相靠近，且小于設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_2E的第2厚度疊加閥片的實(shí)際設(shè)計(jì)厚度h₂，根據(jù)復(fù)原閥片的內(nèi)圓半徑r_a和單片設(shè)計(jì)厚度復(fù)原閥片的外圓半徑r_b，第2厚度疊加閥片的外圓半徑r_b2，計(jì)算出第2厚度疊加閥片的外圓半徑不等率η₂，當(dāng)量厚度h_2e，并圓整設(shè)計(jì)出第2厚度疊加閥片的片數(shù)n₂，即

第2厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)厚度、片數(shù)、外圓半徑和當(dāng)量厚度分別為：h₂，n₂，r_b2，h_2e；

IV步驟：根據(jù)III步驟中的第2厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_2E，第2厚度疊加閥片的當(dāng)量厚度h_2e和片數(shù)n₂，計(jì)算第3厚度疊加閥片的當(dāng)量厚度h_3E，即：

如果當(dāng)量厚度h_3E<0.1mm，則重復(fù)執(zhí)行II步驟的疊加閥片最小外圓半徑r_b3設(shè)計(jì)，即：并終止疊加閥片的拆分設(shè)計(jì)；

如果當(dāng)量厚度h_3E>0.1mm，則繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行II步驟，根據(jù)第3厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)當(dāng)量厚度h_3E數(shù)值，疊加閥片厚度標(biāo)準(zhǔn)系列，對(duì)第3厚度疊加閥片的實(shí)際設(shè)計(jì)厚度h₃進(jìn)行選擇，根據(jù)復(fù)原閥片的內(nèi)圓半徑r_a和單片設(shè)計(jì)厚度復(fù)原閥片外圓半徑r_b，第3厚度疊加閥片的外圓半徑r_b3，計(jì)算出第3厚度疊加閥片的外圓半徑不等率η₃，當(dāng)量厚度h_3e，并圓整設(shè)計(jì)出第3厚度疊加閥片的片數(shù)n₃，即：

第3厚度疊加閥片的設(shè)計(jì)厚度、片數(shù)、外圓半徑和當(dāng)量厚度分別為：h₃，n₃，r_b3，h_3e；

重復(fù)上述步驟，直到第n厚度疊加閥片的當(dāng)量厚度h_nE≤0.1mm，并設(shè)計(jì)出最小外圓半徑r_bn的疊加閥片的外圓半徑r_bn，終止復(fù)原疊加閥片的拆分設(shè)計(jì)；

(5)減振器復(fù)原閥非等構(gòu)疊加閥片的等效厚度計(jì)算與驗(yàn)證：

根據(jù)步驟(4)中的所設(shè)計(jì)各非等構(gòu)疊加閥片的當(dāng)量厚度和片數(shù)，即h_0e，n₀；h_1e，n₁；h_2e，n₂；…；h_ne，n_n，對(duì)減振器復(fù)原疊加閥片等效厚度h_E進(jìn)行計(jì)算，即：

根據(jù)等效厚度h_E計(jì)算值和原單片復(fù)原閥片設(shè)計(jì)厚度h設(shè)計(jì)值，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的非等構(gòu)疊加閥片的等效厚度h_E是否與原單片復(fù)原閥片設(shè)計(jì)厚度h相吻合。