先導式減壓閥彈簧設計

                                上海申弘閥門有限公司

之前介紹在線調節減壓閥，現在介紹先導式減壓閥彈簧設計 先導閥彈簧的設計計算
1）首先初選彈簧的直徑為d=3mm，根據工作要求確定彈簧的結構、材料和許用應力，這種彈簧也選用碳素彈簧鋼絲，但應該列為第Ⅱ組類。當壓力為35Mpa時，壓力損失（0.2Mpa～0.3Mpa），先導閥的大載荷Fmax=34.8× =437N。
2）選擇彈簧的指數C，有表12-6[2] 李振清，彭榮濟，崔國泰合編，《機械零件》，北京工業學院出版社.1987。C=4 這里也考慮到了外徑為12mm左右。
3）計算彈簧絲的直徑，有公式得：曲度系數
 =1.40         (12-3)
有表12-1[2]查得，彈簧材料在d=3mm時，碳素彈簧鋼絲的拉伸強度極限 =1700Mpa，查表12-3得， =0.4×1700=720Mpa。大工作載荷為F，其強度公式為： 
再根據設計公式：
 =2.94mm      (12-5)

先導式減壓閥彈簧設計式中 —彈簧材料的許用扭轉應力（Mpa）；
 F—軸向載荷（N）；
d —彈簧絲的直徑（mm）；
 C—彈簧指數，又稱為旋繞比，C= ， 為彈簧的中徑；
 K—曲度系數，又稱應力修正系數。
d<3mm，說明與初選值相符。
故采用d=3mm的彈簧絲。

4）計算彈簧的工作圈數
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,水減壓閥有公式 ，G—彈簧材料的剪切彈性模量，對于鋼G為80000Mpa，青銅G為40000Mpa；
 =10.7，取為11圈               (12-2)所以，n=7；）彈簧的穩定性校核節距   由表12-4[1]查得:t=d+ ≥d+ /n+0.1d=3+10÷11+0.3=4.2mm —相鄰兩圈間的間隙(mm)，所以，取t=5mm.兩端支承圈共為2.5圈，有表12-4查得彈簧的自由高度為：
 = nt + 2d=5×11+2×3=61mm。                      (表12-4)
高徑比:  b= / = =5.08,  一端固定，一端可以自由轉動， =5.3，故穩定。

6）其他計算
極限載荷   有表12-3查得
 =1.25×720=900Mpa
則彈簧的極限載荷 為：   =567.72N
小工作載荷取為： =0N
彈簧的剛度計算,有式子得： =42.61N/mm。    （12-7） 
極限載荷下的變形量： =13.32mm
小工作載荷的變形量為0。
極限載荷下的彈簧高度： =61-13.32=47.68mm。
大工作載荷下的彈簧高度： =61-10=51mm。
小工作載荷下的彈簧高度： 
彈簧的中徑 、外徑D、內徑 為：
 =Cd=4×3=12mm  ,D= +d=15mm  ,  = -d=9mm
總圈數： =n+2.5=11+2.5=13.5
彈簧螺旋線升角： =7.56°≈7.6°  （表12-4）
彈簧的展開長度L為：L= =513.189≈513.2mm。

7）畫工作圖
彈簧的端部結構對彈簧的正常工作起著很重要的作用。比較重要的壓簧的兩端各有3/4～1 圈的并緊支承圈，端面經磨平并與彈簧的軸線垂直。。圖4-3
技術要求：1.總圈數： =13.5     2.工作圈數：n=11   3.旋向  右旋4.展開長度L=513.2mm，     5.制造技術條件按GB1239-76。與本產品相關論文：PLC控制智能電動調節閥