载荷作用次数次载荷类型Ⅰ类Ⅰ类材料材料名称琴钢丝组琴钢丝组切变模量弹性模量抗拉强度许用切用力端部形式端部形式ⅠⅠ压并圈取值范围压并圈数弹簧基本参数钢丝直径.弹簧中径旋绕比.曲度系数有效圈数压并圈数弹簧总圈数实际刚度校核与分析要求刚度实际刚度刚度相对误差安装变形量安装载荷设计工作变形量工作载荷设计试验变形量最小变形比弹簧特性安装满足要求满足要求最大变形比弹簧特性工作满足要求满足要求最小切应力最大切应力切应力特性系数最大切应力比抗拉强度弹簧疲劳强度满足要求满足要求稳定性要求满足要求满足要求弹簧自振频率共振要求满足要求满足要求其余尺寸参数自由高度安装高度.工作高度压并高度.试验高度节距螺旋角度弹簧材料展开长度.汽车.相对压缩量ε.内径伸长率.汽车坡路起车辅助气动系统控制阀控制活塞的密封设计控制活塞处的密封的设计包括密封型式的选择沟槽尺寸形式的确定，相应动摩擦力开始摩擦力的计算，从而确定活塞复位弹簧的工作负荷和提供其它相应的计算所需的计算参数。密封型式的选择在控制活塞处，由于工作时控制端才有控制压力，其它非工作状态时两端都与大气。相通，因此，只需对其进行单向密封即可，以减少摩擦力。由于型的启动压力要求低，尺寸要求小，便于减少控制阀的尺寸，而且沟槽尺寸与型圈通用，所以，控制活塞处的密封采用型的密封圈，公称孔径为，沟槽尺寸公差见图.图.阀芯套杆的密封结构图摩擦力的计算动摩擦力的计算形密封圈摩擦力小，产生形密封圈密封的主要原因是介质压力的作用和密封圈预压缩产生的密封接触压力，因此，形密封圈的动摩擦力可按下式进行计算图.阀芯座的密封槽结构图阀芯套杆的密封阀芯套杆的密封是径向动密封，采用的是的形密封圈，沟槽尺寸如下沟槽宽度.沟槽深度.槽棱外圆角槽底圆角压缩量ε，由式有内径伸长率，由式有式中运动摩擦力被密封面直径形密封圈有效高度密封处空气工作压力初始接触压力，其大小与密封形式预压缩量大小橡胶硬度及材质摩擦表面粗糙度有关，般可在范围内选取，本文取中间值．摩擦系数，对于中低硬度的橡胶，在般润滑条件下，可在范围内选取，本文取.。图.型密封圈的结构示意图将，.，.代入式中有始动摩擦力的计算始动摩擦力的计算公式为式中始动摩擦系数，取值范围为，般取．。所以活塞复位弹簧初始参数的确定弹簧的最大工作负荷式中额定压力.下的始动摩擦力弹簧的最小工作负荷式中额定压力．下的动摩擦力弹簧的工作行程式中活塞的工作行程弹簧的外径式中活塞的外径表.控制活塞复位弹簧的初始参数项目最大工作负荷最小工作负荷工作行程弹簧外径数据.汽车坡路起车辅助气动系统控制阀的阀芯套杆的设计计算阀芯套杆的设计计算包括阀芯套杆的动摩擦力及始动摩擦力的计算阀芯定位弹簧的计算阀芯套杆复位弹簧的计算。阀芯套杆摩擦力的计算阀芯套杆的摩擦力由个形密封圈和个形的密封圈的密封力形成。形圈的摩擦力的计算形橡胶密封圈的摩擦力有运动摩擦阻力始动摩擦阻力两种，始动摩擦阻力般为运动摩擦阻力的倍。始动摩擦阻力是指形圈从静止状态到运动状态这转变过程中产生的摩擦阻力，运动摩擦阻力是指形圈在正常运动过程中产生的摩擦阻力，具体计算如下运动摩擦力运动摩擦力按下式计算式中运动摩擦力ε在形圈摩擦表面单位长度上由相对径向预压缩量引起的摩擦力，按下图选取由气压力作用的形圈轴向投影的面积上产生的摩擦力，按下图选取摩擦表面的总长度受气压力作用的形圈轴向投影的总面积。由压缩量ε.，邵氏硬度，查下图得ε.由．，查图.得.所以由式有.相对径向预压缩量ε.介质压力图.摩擦力计算图始动摩擦力始动摩擦力按下式计算式中始动汽车坡路起车辅助气动系统控制阀的阀芯密封力的计算阀芯密封力的计算的目的是为了保证可靠的密封效果和保证阀芯应有的使用寿命，因此，对密封力的计算包括保证密封性能所需的最小密封力的确定，实际密封力的计算，保证密封寿命的密封面强度的校核。最小密封力的确定密封力是为了保障密封副的密封性能而需加在阀芯上的轴向的最小作用力，用表示。根据力的平衡原理，参见图.，有如下的计算公式式中介质静压力作用在阀芯上的轴向力形成密封的接触力。图.阀的受力示意图对于，有对于，有式中阀座密封面外径阀座底口直径密封面宽度介质静压力密封比压。密封比压是密封面单位面积上保证密封所需施加的压紧力，既可以通过查图表来计算，也可采用如下的经验公式所以有式表示了当输入口与输出口的压力相等的情况下的最小密封力，但在实际工作的状态下，输入口排空，没有压力，此时式则变为因此，分以下几种情况计算输入输出口的压力相等时的最小密封力标准工作压力．下的最小密封力将.，.，.，代入式，有.最大工作压力.下的最小密封力将.，.，.，代入式，有.输入口没有压力，输出口有压力时的最小密封力标准工作压力.下的最小密封力将.，.，.，代入式，有.最大工作压力.下的最小密封力将.，.，.，代入式，有.实际密封力的计算忽略缓冲定位弹簧力的作用，实际密封力即为阀芯所受的背压，因此，标准工作压力.下的实际密封力最高工作压力.下的实际密封力由于，显然，实际的密封力能够保证阀芯的密封效果。密封面强度的校核对阀芯工作过程中受力最大时的密封面进行校核，使密封面单位面积上的受力情况在密封材料允许的范围之内，从而保证阀芯的密封寿命。阀芯的最大受力发生在最大气压的情况下，此时的最大密封力为密封比压为查允许比压表，有.由于，最大的密封比压，所以可以保证密封面的强度。从本计算结果看出，控制阀的密封力能够达到密封要求，同时也能保证密封材料的使用寿命要求。.汽车坡路起车辅助气动系统控制阀型密封圈的设计计算在气动中使用的形橡胶密封圈尺寸系列及公差般按国家标准.液压气动用橡胶密封圈尺寸系列及公差标准选用。形橡胶密封圈通常采用矩形沟槽密封，如图.所示，下面就矩形沟槽进行设计。图.型密封圈结构形圈的压缩量计算式中ε形圈的相对压缩量形圈断面的绝对压缩量。沟槽深度形圈断面直径。相对压缩量的大小，直接影响着控制阀的使用性能和寿命。因此，选择合适的压缩量是控制阀密封设计中的个关键问题。般地说，不论是静密封或动密封，在保证密封的前提下，相对压缩量越小越好。表.为气动密封设计中推荐的形圈相对压缩量值。表.型圈相对压缩量断面直径此冷却并进行大部分油水分离后，压缩空气通过四回路压力保护阀再输入前轴储气筒后桥储气筒驻车应急制动储气筒汽车辅助气筒内，前轴储气筒后桥储气筒的气压由驾驶室内仪表板上双针气压表指示。在空气压缩机连续工作时，该压力应保持在。储气筒上有放水阀，用以在必要时排放被压缩空气携入并凝聚在筒内的水分。四回路压力保护阀的作用是将前后应急辅助等回路互相隔绝，而且在任回路的供能管路漏气时，仍能对完好的各回路充气驾驶员通过踏板机构操纵双腔制动阀或直接操纵手控制动阀，可以使前后轮制动气室和储气筒连通，促动制动器进入工作，或者使制动气室通大气以解除制动。辅助气筒输入起车辅助控制阀总成,储气筒气压是否充足，是由安装在储气筒上的压力传感器来测量的，压力传感器采集到信号送给，如果气压不充足，仪表板上的指示灯会亮起，提醒驾驶员此时不宜使用起车辅助气压系统。供能装置供能装置包括产生气压能的单缸风冷式空气压缩机和存储气压能的湿储气筒前轴储气筒后桥储气简驻车应急制动储气筒起车辅助气筒将工作压力限制在安全范围内，防止气路过载的调压阀，去除水油等污染物的湿度储气筒在个回路失效时用以保护其余回路充气和供气，使系统气压能不受损失的四回路保护阀。控制装置控制装置包括气压行车制动主要控制装置双腔制动阀驻车制动和应急制动控制装置手控制动阀保证解除制动时复合式后制动气室中的压缩空气迅速排入大气的快放阀缩短复合式后制动气室的充气管路，加速气室充气过程的继动阀。.汽车坡路起车辅助气动系统的总布置设计总体设计如图.所示图.气动系统总布置图.空气压缩机.调压阀.驻车应急制动储气筒.手控制动阀.四回路压力保护阀.湿储气筒.起