V型液压阀口节流特性多目标优化

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1、机械设计与制造第5期166MachineryDesign&Manufacture2014年5月V型液压阀口节流特性多目标优化周玲君，殷晨波，叶仪，袁峰峰(南京工业大学车辆与工程机械研究所，江苏南京211816)摘要：提出了用来衡量v型节流阀口节流特性指标：等效水力直径曲线D的斜率d阀口压降分配系数k、节流空化指数曲线or2-X的值or、。利用正交试验设计结构参数样本，运用模糊隶属度分析方法得到了节流特性较优的节流阀口结构参数组合。与初始的节流阀口结构相比较，其中：相对初始结构提高了177．19％；阀口压降分配系数k增加了149．98％，使阀口压降过分集中得到

2、了缓解；空化集中截面A：附近的空化指数0"24分别下降了0．31％和14．99％，在一定程度上减轻了v型节流阀口的空化现象。关键词：液压阀口；节流特性；空化；优化；正交试验中图分类号：TH16；TH137文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)05—0166—04Multi-ObjectiveOptimizationforThrottlingCharacteristicsofV-NotchZHOULing-jun，YINChen—bo，YEYi，YUANFeng-~ng(InstituteofAutomobileandConstructionM

3、achinery，NamingUniversityofTechnology，JiangsuNaming210009，China)Abstract：SeveralparameterstoevaluatethethrottlingcharacterizationattheV-throttleoutletarepresentedhere，includingtheslopedoftheequivalenthydraulicdiametercueD，pressuredropdistributioncoefficientkatthevalveoutlet，0"24lia

4、nd盯1ofthrottlingindexcⅡeTheorthogonalexperimentisdesignedtoestablishstructuralparametersofsamples，and五‘貂ymembershipanalysisisemployedtoobtainoptimumstructuralparametercombinationsfoTthrottleopening．Comparedwiththeoriginalstructureofthrottleopening，d他improvesupto177．19％，kincreases14

5、9．98％，whichreleasestheexceedingfocu~ofpressuredropatthenotch．Also，2A1andGr2^1mreduce0．31％and14．99％，respectively．Consequently，thecavitationdecreasestosomedegreeattheV——throttlenotch．KeyWords：HydraulicNotch；ThrottlingCharacteristic；Cavitation；Optimize；OrthogonalExperiment1引言2V型节流阀口节流

6、特性表征参数随着液压传动技术的不断完善进步，尤其在最近的十几年v型节流槽由换向阀芯台肩与两个轴线与阀芯轴线正交的时间里，液压传动技术在机械设备上的应用取得了惊人的发展，圆锥面相贯而成，其节流阀El几何构造，如图I所示。为机械现代化的实现做出了突出的贡献。对于机械液压系统已有很多的学者研究了其特点，并得出了不少的研究成果口；不单是国内学者，国外也有很多的学者研究了液压系统，并得出了很多有益的结论。然而目前对于以单个液压阀为对象的研究还不是很多，对于阀芯节流阀口节流特性的研究就更少了。以V型节流槽为研究对象，将v型分压节流阀口节流特性的几个表征参数：水力直径变化

7、曲线D的斜率d，节流阀口压降分配系数均值k，过流截面：上的空化数，Grin作为设计目标参数；并结合正交试验结构参数设计分发，得出了v型节流槽在不同阀口结构参数时的节流性能表征参数数值。由此可计算图1V型节流槽几何构造出了各组阀口结构节流特性参数的模糊隶属度，从而为判断具有Fig．1GeometricStructureinVThrottlingPort相对最优节流特性的阀口结构了依据，由此得到了具有相对最优图1中所示的V型节流阀口，其节流边界曲线是比较复杂节流特性的v型节流槽阀口结构参数组厶，，Oi，从而可快速地的，由于圆锥曲线相贯的特点可以知道，其边界曲线往

8、往只能用计算所设计的节流阀口结构的节流特性表征参数，