哈威HAWE液壓閥的閥芯在工作過(guò)程中所受到的作用力是多種多樣的，掌握各種作用力的特點(diǎn)及計(jì)算方法是設(shè)計(jì)及使用液壓閥的基礎(chǔ)。下面將介紹液壓閥設(shè)計(jì)分析中常見(jiàn)的幾種作用力。
液壓力：在液壓元件中，由于液體重力引起的液體壓力差相對(duì)于液壓力而言是極小的，可以忽略不計(jì)。因此，在計(jì)算時(shí)認(rèn)為同一容腔中液體的壓力相同。液壓力F等于壓力P與作用面積S的乘積。
液動(dòng)力：液流經(jīng)過(guò)閥口時(shí)，由于流動(dòng)方向和流速的變化造成液體動(dòng)量的改變，使閥芯受到附加的作用力，這就是液動(dòng)力。在閥口開(kāi)度一定的穩(wěn)定流動(dòng)情況下，液動(dòng)力為穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力；當(dāng)閥口開(kāi)度發(fā)生變化時(shí)，還有瞬態(tài)液動(dòng)力的作用。
穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力：取進(jìn)出口之間的閥芯與閥體孔所構(gòu)成的環(huán)形通道為控制體積。對(duì)于某一固定的閥口開(kāi)度X而言， 控制體積對(duì)閥芯軸線方向的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力F可根據(jù)動(dòng)量定律計(jì)算。
瞬態(tài)液動(dòng)力：除穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力外，作用在閥芯上的液流力還有瞬態(tài)液動(dòng)力。所謂瞬態(tài)液動(dòng)力，是指由于閥口開(kāi)度變化引起流經(jīng)閥口的液流速度變化，導(dǎo)致流道中液體動(dòng)量變化而產(chǎn)生的液動(dòng)力?；蛘哒f(shuō)，瞬態(tài)液動(dòng)力是指在非穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)情況下，由于流經(jīng)閥腔的流量不穩(wěn)定，流體的加速度所產(chǎn)生的液動(dòng)力。瞬態(tài)液動(dòng)力的作用方向始終與閥腔內(nèi)液體的加速度方向相反。
哈威HAWE液壓閥當(dāng)閥口增大且流體向外流動(dòng)時(shí)，由于流量增大，閥腔內(nèi)液體的加速度指向右，因此作用在閥芯上的瞬態(tài)液動(dòng)力Fi指向左，使閥口趨于關(guān)閉。若閥口增大時(shí)流體向內(nèi)流動(dòng)(如下圖b),則閥腔內(nèi)液體的加速度指向左，因此作用在閥芯上的瞬態(tài)液動(dòng)力F指向右，使閥口趨于開(kāi)啟，此時(shí)，瞬態(tài)液動(dòng)力對(duì)閥芯的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)不穩(wěn)定因素。從滑閥工作穩(wěn)定性的角度出發(fā)，這種情況應(yīng)盡量避免。
在閥芯所受到各種作用力中，瞬態(tài)液動(dòng)力的數(shù)值所占的比例不大，在一般液壓控制閥中通常忽略不計(jì)，只在頻響較高的閥(如伺服閥或高響應(yīng)的比例閥)的動(dòng)態(tài)特性分析中才予以考慮。
液壓側(cè)向力與摩擦力：如果滑閥的閥芯與閥體孔都是*精確的圓柱形，而且徑向間隙中不存在任何雜質(zhì)，徑向間隙處處相等，則配合間隙中壓力沿圓周是均布的，閥芯上沒(méi)有不平衡的徑向液壓力。但由于制造誤差以及閥在實(shí)際工作中不可能保持精確的同心位置，因此，閥芯將由于徑向液壓力分布不均勻而被推向一側(cè)，形成數(shù)值相當(dāng)可觀的液壓側(cè)向力與摩擦力。
哈威HAWE液壓閥當(dāng)閥芯兩端存在錐度，且大端壓力大于小端壓力時(shí)，稱(chēng)為倒錐。倒錐時(shí)側(cè)向力使閥芯偏心增大，閥芯大端與閥體孔內(nèi)壁接觸，使閥芯受到較大的摩擦力而影響它的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)側(cè)向力過(guò)大時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)“卡死"現(xiàn)象。
彈簧力：在液壓閥中，彈簧的應(yīng)用極為普遍。液壓元件中所使用的彈簧主要為圓柱螺旋壓縮彈簧，其彈簧力與變形量為線性關(guān)系，因此彈簧剛度為常數(shù)。某些液壓閥也使用碟形彈簧，通常將單片碟形彈簧重疊成彈簧組，其彈簧力和變形量之間為非線性關(guān)系，彈簧剛度是變化的，用于對(duì)變形量和彈簧力特性有特殊要求的液壓閥(如遠(yuǎn)程調(diào)壓閥等)中。
重力和慣性力：一般液壓閥的閥芯等運(yùn)動(dòng)件所受的重力與其他作用力相比可以忽略不計(jì)。除了有時(shí)在設(shè)計(jì)閥芯上的彈簧要考慮閥芯自重及摩擦力的影響外，一般分析計(jì)算通常不考慮重力。慣性力是指閥芯在運(yùn)動(dòng)時(shí)，因速度發(fā)生變化所產(chǎn)生的阻礙閥芯運(yùn)動(dòng)的力，它也是一種質(zhì)量力。在分析
閥的靜態(tài)特性時(shí)可不考慮；但在進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)必須計(jì)算運(yùn)動(dòng)件的慣性力，有時(shí)還應(yīng)考慮相關(guān)的液體質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力，包括管道中液體質(zhì)量的慣性力
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