完整word版氣缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、4.6氣缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4, 61基本結(jié)構(gòu)形式氣缸是活塞式壓縮機(jī)中組成壓縮機(jī)容積的主耍部分。根據(jù)壓縮機(jī)所要達(dá)到的圧力、排氣最.圧縮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案、圧縮氣體的種類，制造氣缸的材料以及制造廠的習(xí)慣等條件，氣缸的結(jié)構(gòu)可以有多種形式，但設(shè)計(jì)氣缸主要是:(1) 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，工作表面具有良好的耐磨性;(2) 要有良好的冷卻，工作表面應(yīng)有良好的潤(rùn)滑狀態(tài)；(3) 盡可能減小氣缸內(nèi)的余隙容積和氣體阻力；(4) 結(jié)合部分的連接和密封要可壽：(5) 要有良好的制造丄藝性能并且拆裝方便：(6) 氣缸直徑和閥座安裝孔等尺寸應(yīng)符合“三化”要求。為了保證工作的可靠性，斥縮機(jī)列中的所有氣缸都要有較高的同心性。為此氣缸上一

2、般都設(shè)有定位凸定位凸用導(dǎo)向面應(yīng)與氣缸工作表而同心，而且結(jié)合平而要與中心線乖直。由于括塞和括塞環(huán)在氣缸匸作表面上滑行，使氣缸工作表面受到摩損，而且當(dāng)活塞在止點(diǎn)位H時(shí)，速度等于零，靠壓縮容積一側(cè)的第一道活塞環(huán)的比壓很大，有可能咬在工作面上.所以此處的磨損最大。因此應(yīng)恰當(dāng)?shù)倪x擇活塞環(huán)和氣缸工作面之間硬度和配合。本次設(shè)計(jì)在氣缸工作表而加上細(xì)微的珠光體組織，硬度達(dá)HB170以上，使活塞環(huán)的硬度比氣缸工作表而的硬度高10HB-20HBo當(dāng)工作表面粗糙吸氣Z I _-；9CHWrt!度達(dá)0.1時(shí)磨損最小，但用普通的加工方法很難達(dá)到這樣的粗糙度。因此本次設(shè)計(jì)無(wú)十字頭的圧縮機(jī)表面粗糙度不低于0.4即可。卜氣閥在

3、氣缸上的布方式對(duì)圖4.7布置在氣缸蓋上的組合閥氣缸的結(jié)構(gòu)有很大影響。本次設(shè)計(jì)氣閥關(guān)鍵是通道截面要大.余隙容積要小.安裝和修理要方便。因此本次設(shè)計(jì)選用舌贊閥，為了簡(jiǎn)化氣缸的結(jié)構(gòu)，氣閥安 裝在氣缸蓋上，氣閥的中心線與氣缸中心線平行布置氣閥在兩氣缸蓋上。這時(shí) 氣閥與氣缸連通通道引起的余隙容積較小，氣流暢通。單作用氣缸的潤(rùn)滑點(diǎn)布置在壽壓縮容積側(cè)第一道活塞環(huán)掃過(guò)葩離的中間位 置，而且氣缸一般都有指示器接管。為了防止氣體外泄，壓緊螺栓的端部用封閉螺母緊固，螺母與閥蓋的結(jié)合面上 加熱片密封。吸氣閥受氣缸內(nèi)的氣體圧力作用，脫離其承座的力要比排氣閥所 受的冋樣的力大得多，所以吸氣閥壓罩的壓緊螺栓要比排氣閥的取得

4、多。本設(shè)計(jì)采用氣缸材料為HT200灰鑄鐵。4, h l氣缸尺寸的確定本次設(shè)計(jì)風(fēng)冷空氣壓縮機(jī)中用的單層壁氣缸并做成兩頭都帶蓋的開(kāi)式結(jié)構(gòu), 這是因?yàn)殚_(kāi)式結(jié)構(gòu)能改善鑄造工藝。氣缸鏡面的加工精度容易得到保證，而且 可以減小鑄造應(yīng)力和溫度應(yīng)力。(1) 壓力較髙或直徑較小鑄鐵氣缸的壁厚5按薄壁圓簡(jiǎn)公式計(jì)算:5 =+2式中：門(mén)一氣缸工作壓力，MPa；Di氣缸內(nèi)徑 nun： a壁厚的附加項(xiàng)，其值按5mm8mm選取，氣缸直徑較大取較大值;0氣缸材料的許用拉伸拉伸應(yīng)力(MPE普通灰鑄鐵，Qp=15MPri18MPa,高強(qiáng)度鑄鐵，bp=20MPa28MPa,球磨鑄鐵，aJ=60 MPa -SOMPa,氣閥布置在氣缸

5、蓋上，氣缸形狀較簡(jiǎn)單用高強(qiáng)度鑄鐵時(shí)，bp=25一級(jí)：6 = + a = +8=10.05mm 取 Q13mmP1D丄MPa -40MPao 取crJ=30MPao二級(jí)：6 = + a=+6 = 7.19mm取 Q8mm(2) 氣缸其余部分的厚度計(jì)算一級(jí)氣缸：水套的厚度：$ = (0.75 0.8)5；取=08Q08xl2=96mm取厚度為 lOmnio連桿法蘭的厚度：b L4o=L4xl2=16.8mm取厚度為18mm。二級(jí)氣缸：水套的厚度：5 = (07508)5;取5=085 = 08x8 = 64mm取厚度連桿法蘭的厚度：r = L4J=1.4x8 = lL2nun取厚度為12mm。(3

6、) 氣缸的軸向高度氣缸中孔的內(nèi)圓表而為氣缸的工作表面，供活塞在英中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且 保持滑動(dòng)部分的氣密性，以形成所需的壓縮容積。為了保證活塞對(duì)氣缸工作表 而的可密封，須將活塞環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)掃過(guò)的氣缸工作表面梢密加工，并且要求：活 塞在內(nèi).外止點(diǎn)位S時(shí)相應(yīng)的最外一道活塞環(huán)能越出工作表面以 避免形成凸邊或積垢。而且活塞到達(dá)氣缸頂部時(shí)應(yīng)留有06mml2mm的間隙.活塞走完行程到達(dá)氣缸底部時(shí)為防止活塞運(yùn)動(dòng)使氣缸形成凸臺(tái)，不便丁拆卸, 活塞應(yīng)超出氣缸一定長(zhǎng)度，對(duì)于有油丿玉縮機(jī)活塞在外止點(diǎn)位置時(shí)，活塞裙座越 出氣缸總髙度的10mm15mm為宜，同時(shí)氣缸軸向高度在選取時(shí)不能與連桿相 接觸發(fā)生干涉現(xiàn)象。為了便于加工

7、工作表而和安裝活塞方便，應(yīng)使工作表而兩 端之外的表面取較大值徑，而且與【：作表面成錐面過(guò)渡，錐面的斜度一般取1:3 或15。的斜角。因此，氣缸軸向高度為:(4-31)式中：S氣缸的行程，nun：h活塞的髙度，mm：仃_活塞在內(nèi)、外止點(diǎn)位置時(shí)，相應(yīng)的最外一道活塞環(huán)能越出工作表而以避免形成凸邊或積垢:c活塞在外止點(diǎn)位置時(shí)，活塞裙座越出氣缸總髙度一級(jí)氣缸J Hi=6S+80+2-10=157mm,取 /=170umi二級(jí)氣缸；尸65十8葉2-10=162mim 取 H=170mm(4) 氣缸翅片的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)冷卻方式是風(fēng)冷，風(fēng)冷氣缸靠氣缸外壁加散熱片來(lái)冷卻散熱片環(huán)向布置。這樣冷卻較均勻，但是相對(duì)縱向氣缸剛性較差。氣缸靠近蓋端的散熱 片較長(zhǎng)，而且氣缸蓋也設(shè)散熱片，以加熱這一部分的冷卻。若氣缸上散熱片排 列過(guò)丁稀疏，會(huì)導(dǎo)致氣缸散熱不充分，使各級(jí)工作溫度升