[科普中国]-面积分析

面积分析是评价一个机械产品的操作性、可控性、舒适性、节能性、环保性等是衡量这个机械产品质量的重要指标。

研究以及应用背景一个机械产品的操作性、可控性、舒适性、节能性、环保性等是衡量这个机械产品质量的重要指标。大多数液压机械都是靠控制各个节流口的流量大小及液流方向让执行元件执行工作的。为了获得良好的可操作性和可控性，要求阀芯台阶上开口槽的形式和数量要有利于提高流量特性的刚性；较好的抗阻性；较差的粘度和温度变化敏感性； 具有足够的流量调节范围和调节均匀性；易于实现较好的密封；尽量降低内泄漏；加工工艺良好等。节流槽形式的阀口液力直径较大，则抗阻性能小。容易获得较小的稳定流量，流量调节范围宽。由于面积梯度小且容易控制，其流量微调性能优良。

阀芯开口位移与过流面积关系液压控制元件的阀口形式很多， 大体可分为全周和非全周开口2 种形式。但只有少数阀口面积与阀芯位移能用准确的函数表达。大部分因为开口形状太复杂，开口面积与阀芯位移成非线形关系，很难得到解析式。一般只给出近似函数。更复杂的阀口结构没有现成的公式。非全周阀口由于阀芯台阶上有多个狭小的开口槽即存在着多个狭小过流面积的串联会造成阀口面积和阀口位置的改变。1

面积分析对模型的预测所以，研究过流面积与阀芯位移的关系尤其重要。过流面积是指流量通过节流口时所经过的最小面积。过流面积用A 表示。如果节流槽在阀芯台阶半径R的轴截面面积为A1，阀芯台阶面与开口槽形成的相贯面面积为A2，相贯面在垂直液体流动方向的投影面为A3，开口槽线与阀芯形成的曲面面积A4，则过流面积应该是这四者之中最小的。过流面积是槽口开度x 的函数。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学