阀设计步骤及参数选择
1.设计依据
（1）工况条件以公称直径为DN50mm的调节阀为例，额定调压范围0.2~0.8MPa，温度：40℃。
（2）原阀的设计理论。
（3）力平衡原理。
（4）改造阀的可维修性。
（5）原阀的结构。
2.设计程序
（1）根据该阀的工作原理及安装方式，新改造的阀外形及工作原理同以前相似。
（2）根据介质的性质，合理选用阀体材质，选用该材质完全能满足该阀的使用要求。
（3）调压范围的确定
原调压范围定为0.2~0.8MPa，为使整个阀体安装过程中弹簧力不影响安装，即弹簧自由状态小于弹簧座与动环之间最大距离，设计时将范围底限0.2MPa降至0，这样并不影响整个阀的工作，而且组装阀时也比较省力。
（4）基本结构的确定
阀内存在两个端面，阀本身有出口和入口接在泵上，阀本身使端面贴合的力由弹簧提供，弹簧力的调节由调整螺栓调节。
以将该阀设计为可拆卸更换端面式为设计思路，将原整体阀改为两部分，用螺栓联接在一起，以定位销定位，保证出入口两法兰平面度，阀两部分结合处安装阀内端面，端面与阀体间安装密封圈（材质聚四氟乙烯），既可防止入口压力高将端面压出，又增加了端面的浮动性，使阀工作时两端面间为柔性接触，密封更可靠。
运动端面靠导向柱导向，导向柱和动环之间用螺纹联接，维修时将导向柱卸下，可以直接研磨端面进行修复。导向柱螺纹尖端做成尖角，旋紧后以尖角锁紧，防止泵振动过程中将导向柱振松。
（5）端面位置的确定
因本阀出入口位置已确定，法兰位置一定要在两口之间，才能保证端面在两口之间，为使螺栓联接方便，尽量把法兰设在两口中间，同时为了使弹簧有更大的使用空间，尽量把端面靠近入口。
3.主要结构的几何尺寸确定及技术要求
（1）端面宽度
为使两端面间接触面积尽量减小，使杂质压在端面间的机会减小，又让端面受压强不至于太高，端面宽度取b=3mm。
（2）端面尺寸
确定根据原阀体外形尺寸大小，新设计阀体不能大于原阀体，否则安装时可能和泵外接管线干涉，去掉阀体壁厚及法兰空间，端面尺寸基本确定在φ58.5mm以内。为减少介质在端面附近沉积，端面附近设计成大倒角尺寸以减少介质沉积，初步确定尺寸为φ36mm×φ30mm。
（3）确定阀调压范围内压力调节范围
端面受压面积：
式中S--端面面积，单位为mm2；
R--端面半径，单位为mm。
最大弹簧力（阀受压0.8MPa时端面应受闭合力）：
F1=pS=0.8×1017=813.5N
式中F1---最大弹簧力，单位为N；
p---阀体最大压力，单位为MPa。
即该阀正常工作时额定压力调整范围为0~813.5N。
（4）设计弹簧
长度：总长应小于或等于阀内弹簧空间才能使安装时螺钉联接省力，经计算，L≤108mm。
最大工作长度：f应小于阀帽内空间（去除两端螺钉头和螺母），经计算，f≤33mm。
外径：整根弹簧应能装在阀体内，所以φ外<φ58.5，暂时设定中径D2=45mm
①选取材料和许用应力
属一类弹簧，材料选用0Cr17Ni14Mo2，由《机械设计手册》表30.2-4查得τp=324MPa。
②求弹簧钢丝直径
按《机械设计手册》弹簧设计用公式（30.2-6）
查《机械设计手册》弹簧设计用图30.2-4得C=7.4；
③求有效圈数
按《机械设计手册》弹簧设计用公式30.2-5
按《机械设计手册》弹簧设计用公式30.2-5
④计算其余尺寸参数
总圈数n1=n+1.5=6
最大工作载荷下的变形量
压并载荷及压并变形量根据弹簧工作区应在全变形量20%~80%的条件，取f1=0.8fb，则
表明f1满足工作区的条件。
压并高度Hb=（n1-0.5）d=（6-0.5）×6=33mm
自由高度H0=Hb+fb=33+33=66mm
节距
螺旋角
γ=5.13°，满足5°~9°的要求，弹簧设计完成。
4.主要参数
本阀主要工作原理是当出入口介质压差与弹簧压力之合力波动时，由弹簧控制端面间力大小，所以只要控制弹簧力合适，就可使阀正常工作。即只要控制A尺寸大小（见图2）就可控制整个阀的工作。
根据公式p=FS=Δlks得
由此计算各压力范围时A尺寸大小。
