[发明专利]筒式液压减振器复原阀常通孔面积的优化设计方法

摘要

本发明涉及筒式液压减振器复原阀常通孔面积的优化设计方法，属于液压减振器技术领域，其特征在于：首先，根据设计所要求的筒式液压减振器复原速度特性，确定复原阀常通孔面积最优设计速度点及对应阻尼力，并将局部节流压力损失等效折算为减振器活塞孔的等效长度；然后，根据减振器的结构参数、油液参数、活塞孔等效长度、最优设计速度点及复原行程的油路图，对筒式液压减振器复原阀常通孔面积进行优化设计。利用该方法可得到准确、可靠的筒式液压减振器复原阀常通孔面积的优化设计值，确保减振器阻尼特性与设计所要求的相吻合，可避免反复试验和修改，降低设计及试验费用，缩短开发周期。

主权项

1.筒式液压减振器复原阀常通孔面积的优化设计方法，其具体设计步骤如下：(1)确定复原阀常通孔面积最优设计速度点V_A0及减振器阻尼力F_dA0：根据减振器设计所要求的复原行程速度特性，初次开阀速度V_k1点和阻尼力F_dk1，确定通孔面积最优设计速度点V_A0及在该速度点所要求的减振器阻尼力F_dA0，分别为：V_A0＝V_k1×0.618；FdA0=Fdk1Vk1VA0;]]>(2)确定减振器活塞缝隙的节流压力p_H及流量Q_H：根据活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积S_H，据步骤(1)中的F_dA0，确定减振器活塞缝隙的节流压力p_H，即：p_H＝F_dA0/S_H；式中，D_H为活塞缸筒内径，d_g为活塞杆直径；根据减振器活塞缸筒内径D_H，活塞与缸筒平均间隙δ_H，偏心率e，油液动力粘度μ_t，活塞缝隙长度L_H，及活塞缝隙节流压力p_H，确定在常通孔面积设计速度点时流经活塞缝隙的流量Q_H，即：QH=πDHδH3(1+1.5e2)pH12μtLH;]]>(3)确定减振器活塞孔的流量Q_h：根据减振器塞缸筒与活塞杆之间的环形面积S_H，步骤(1)中的V_A0，步骤(2)中的Q_H，确定活塞孔的流量Q_h，即Q_h＝V_A0S_H-Q_H；(4)确定减振器活塞孔的等效长度L_he：根据减振器活塞及复原阀体结构，可将油液流经活塞孔时所产生局部节流损失，叠加折算为活塞孔的沿程阻力损失，因此，减振器活塞孔的等效长度L_he为：Lhe=Lh+(ζh1+ζh2+ζh3)dhλh]]>式中，L_h为活塞孔的物理长度；d_h为活塞孔的直径；λ_h为减振器运动速度V在设计速度点时的油液流经活塞孔的沿程阻力系数，ν为油液运动粘度，n_h为活塞孔的个数，V_A0为复原阀常通孔面积设计速度点，S_H为活塞缸筒和活塞杆之间的环形面积，ζ_h1为活塞细长孔突然缩小的局部阻力系数，可根据活塞孔总面积与活塞缸筒和活塞杆之间的环形面积S_H之比，查《液压设计手册》加以确定；ζ_h2为活塞孔突然扩大的局部阻力系数，ζ_h2＝[1-A_h/S_F]²，r_a为复原阀片的内圆半径，r_k为复原阀片的阀口半径；ζ_h3为油液流经活塞孔因改变流向的局部阻力系数，ζh3=0.946sin2(θ2)+2.407sin4(θ2),]]>θ为活塞孔的角度；(5)确定减振器活塞孔的节流压力p_h：根据油液动力粘度μ_t，活塞孔个数n_h，步骤(4)中的Q_h，及步骤(4)中的L_he，确定活塞孔节流压力p_h，即：ph=128μtLheQhπnhdh4;]]>(6)确定减振器复原阀常通孔面积优化设计值A₀及实际常通孔的宽度b_A和个数n_A：根据活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积S_H，常通孔的流量系数ε₀，油液密度ρ，步骤(1)中的F_dA0，步骤(3)中的Q_h，及步骤(5)中的p_h，确定复原阀常通孔面积A₀的优化设计值为：A0=Qh2ρ2ϵ02[FdA0/SH-ph];]]>根据复原阀常通孔面积A₀设计值，取单片带孔阀片厚度为h₁，常通孔的宽度取b_A，个数n_A，则实际减振器复原阀常通孔面积优化设计值为A′₀＝h₁×b_A×n_A。