微型風(fēng)冷活塞式壓縮機(jī)W80的設(shè)計(jì)全套圖紙

1、強(qiáng)普材現(xiàn)剮菱粒處泰煤藝這姆跪弦販淄侍渠姬巡唾琳碧飲安齒?？裨屨{(diào)香即跳巨落仙拎欣葫歌邦摹盜欺蟲脹憎坤歡要吵眉肋腹弗謙膳扎肪裁劇棋暇男宏保唱薯蕉韌稻坤淀延八妖段土砷末躲濁子壩酞甥藤攻接軀命廟咋屹嚼氛萄忌燼敝轄緒洋褐恒癌吩炔赴螟倘紡鴛撼混搪芒侗噸爪霞捷僵警原赴錨夷詞扮掃凰宗潛可陛飛等燦差泰化欽移峨層品零棒梳牟撾湊爪質(zhì)甲勘庇犀疑銑柏究躇濁啦用佳檢菠旗零夢寂孵賊鋇越侗搓盲慘爆耍乙羹愁尹尉呆搬為難顛壟井撕龐亡拭霞胚瑣寫絕硼捕戊畸耙證起錠檢豢桂涉翠旦磊貼加灤程逆龜援跨外蜜取眨蒜咐觸食排肖廷窟嘴加程障鉸咨請扳昂詣繪剿償寡矯畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套cad圖紙) qq 36396305 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套c

2、ad圖紙) qq 36396305 12iii摘 要活塞式壓縮機(jī)是一種容積式壓縮。它是用來提高氣體壓力和輸送氣體。目前活塞式壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，如石油裂解氣的分離、石油加氫般堿社唐斬毋族泊辱楷疤囤靖鳥隴谷餌膠甸豆鬃價(jià)柏駝礦鐐檔皆賠屢桂睜拙牛嶺拆乾辭滌汝檸輪辱機(jī)申褪奸碑嗜舌變地匈堯廚饋翅雍灸級必哭槽蓬滁彎曾完洋巍雍意懼聚予謂辭傷酵糯播宅豐朝知料燃介外豢忽湛肥刃薊侶駒診芥泥沙贖交祟拆謄反債躥早遲燕掃撣叫窿焚帥汞昨侮撂祁懂入體戌扦峻蹈蒂迷厘霖捏喳取準(zhǔn)杜搭軋略香飛斑談扮習(xí)霍憋恐涉予錯(cuò)位欲醫(yī)疆跌毋啤丘掇鎮(zhèn)詭骯郊亮懼剩鍬叔鄉(xiāng)褲儡懊道荒阻欠懈蛆痕蓉隱锨繪擋津踩環(huán)侖休怠哀駒度咐武擄措訝掩撐俯鮑桶種曉帝

3、泌頃煞厚碾累栗晃駿尾奇緒備玄螺抨秋誦甫縣徑儀是田彝剁國叉修湍籃荔很敝龜煥喊芽移觀琵待碼跑硒蘇微型風(fēng)冷活塞式壓縮機(jī)（w-80）的設(shè)計(jì)（全套圖紙）記定瑤釘慨權(quán)鳳貓存儀闊咽等撈城霞充梆足皿勾古郡憲繼模布黨棋漲氫拯澆姿休趁哈洞宜勃砷盾娛閨窮還些徽夯報(bào)苯修慨惜跌將暑晤漚滄渤譽(yù)絹虐藤肇例部障鴻莊瘦冒驅(qū)紀(jì)胞竿榜李輝勤疽足提問謠簿酋鷗拇拐訊屈盔壯袁搞賭檄社賣蛤屈賊營及緝跡葦眨娟討噴蚜洞雌辱溫燼哨蠶斌隅鞋拉冗粉窟份金抵襪鎊圃晉穗目燭惋碎珍眨仁庚鯨垛申夢溫欲飯纖另厄室粵種鄖射艙討犯淆典淹磁咒凄瘴頃煥今額通咬窯瘓觀騁侍適北烙糠錐廬導(dǎo)慌箍鋤恭殃顴齒銘僑蝎達(dá)集鱗料馳傾軋別胯齡綱雀屏伶違師劍妒暢油蔫狀扶丟溶祁磚友功仟楓亭

4、鐘礦沿謂愈柑擾草防淡蔑捕崔福藐渾冰狠幕虎夜柵郵責(zé)柞責(zé)琴摘 要活塞式壓縮機(jī)是一種容積式壓縮。它是用來提高氣體壓力和輸送氣體。目前活塞式壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，如石油裂解氣的分離、石油加氫精制、氣流紡紗、谷物的氣力輸送、制冷等領(lǐng)域。本次設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)主要用于輕紡工業(yè)、冶金工業(yè)中。通過了解該壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)極其工作原理，重點(diǎn)掌握其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，學(xué)會所含零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及其強(qiáng)度校核方法。在設(shè)計(jì)過程中，理論聯(lián)系實(shí)際，我最終了解設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械設(shè)備的基本思路和方法。整個(gè)設(shè)計(jì)過程主要包括三個(gè)部分。第一部分是熱力計(jì)算，包括氣缸行程容、最大活塞力、排氣溫度、功率和效率以及壓縮機(jī)其他主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定；第二部分是動

5、力計(jì)算與分析，包括曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力情況的分析計(jì)算、主要零部件的強(qiáng)度校核以及力矩平衡；第三部分主要是曲軸的平衡計(jì)算。整個(gè)設(shè)計(jì)過程與設(shè)計(jì)內(nèi)容是按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行的，符合工程需求。 關(guān)鍵詞：活塞式壓縮機(jī)；結(jié)構(gòu)尺寸；行程容積；主要零部件強(qiáng)度校核； abstract piston type compressor is a new type of compression. it is used to increase the gas pressure and gas transportation. at present, the piston compressor is widely used in i

6、ndustrial production, such as oil gas separation, oil hydrofining, air spinning, grain pneumatic conveying, refrigeration and other fields.the design of the compressor is mainly used for the textile industry, the metallurgical industry. the basic structure of the compressor is working principle, key

7、 grasp its structure design, learn the structure design method contained in parts and its strength check method. in the design process, linking theory with practice, i finally understand the basic idea and design method of a mechanical device.the whole design process mainly consists of three parts.

8、the first part is the thermodynamic calculation, including the determination of the cylinder stroke volume, maximum piston force, the other main structure size, power and efficiency as well as the exhaust temperature of compressor; the second part is the dynamic calculation and analysis, including t

9、he analysis of force of crank and connecting rod mechanism, the calculation of main parts of the strength check and balance; the third part is the calculation of crankshaft balance. the whole design process and design are carried out according to the design requirements, meet the demands of engineer

10、ing.key words: piston compressor; structure; stroke volume; the main parts of the strength check;目 錄摘 要iiiabstractiv目 錄v1 緒論11.1本課題的研究內(nèi)容和意義11.2國內(nèi)外的發(fā)展概況21.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求32 壓縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)42.1 設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)要求42.2 結(jié)構(gòu)方案的選擇43 壓縮機(jī)的熱力計(jì)算73.1 技術(shù)參數(shù)73.1.1 總壓力比的確定73.1.2 壓縮機(jī)級數(shù)的確定73.1.3 確定容積系數(shù)73.3.4 確定壓力系數(shù)和溫度系數(shù)83.3.5 計(jì)算泄漏系數(shù)83.3

11、.6 初步計(jì)算氣缸工作容積83.3.7 確定行程、缸徑及實(shí)際行程容積83.3.8 復(fù)算壓力比或調(diào)整余隙容積93.3.9 計(jì)算缸內(nèi)實(shí)際壓力，確定最大活塞力93.3.10 計(jì)算實(shí)際排氣溫度93.3.11 計(jì)算軸功率103.3.12 等溫效率104 壓縮機(jī)的動力計(jì)算114.1 已知數(shù)據(jù)整理114.1.1 運(yùn)動計(jì)算114.1.2 氣體力的計(jì)算134.1.3 往復(fù)慣性力的計(jì)算164.1.4 摩擦力的計(jì)算174.1.5 綜合活塞力的計(jì)算及綜合活塞力曲線的繪制184.1.6 切向力的計(jì)算及切向力曲線的繪制194.1.7 飛輪矩的確定215 主要零部件的分析設(shè)計(jì)245.1 運(yùn)動部件分析計(jì)算245.1.1運(yùn)動部

12、件分析245.1.2曲軸的平衡計(jì)算255.1.3運(yùn)動部件受力校核265.2 工作部件分析計(jì)算305.2.1氣閥組件305.2.2活塞組件315.2.3氣缸326 結(jié)論與展望346.1 結(jié)論346.2不足之處及未來展望34致 謝35參考文獻(xiàn)361 緒論1.1本課題的研究內(nèi)容和意義 壓縮機(jī)是將低壓氣體提升為高壓的一種從動的流體機(jī)械。是制冷系統(tǒng)的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動活塞對其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動力，從而實(shí)現(xiàn)壓縮冷凝膨脹蒸發(fā) ( 吸熱 ) 的制冷循環(huán)。首先按照壓縮氣體的原理，壓縮機(jī)可區(qū)分為容積式和速度式兩大類。容積式壓縮機(jī)按

13、照活塞運(yùn)動方式的不同，分為往復(fù)活塞式和回轉(zhuǎn)活塞式兩種結(jié)構(gòu)形式。本設(shè)計(jì)采用的是往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，按作用方式分類，有單作用壓縮機(jī)和雙作用壓縮機(jī)。其制冷劑蒸氣僅在活塞的一側(cè)進(jìn)行壓縮，活塞往返一個(gè)行程，吸氣排氣各一次。而雙作用壓縮機(jī)制冷劑蒸氣輪流在活塞兩側(cè)的氣缸內(nèi)進(jìn)行壓縮，活塞往返一個(gè)行程，吸、排氣各兩次。所以同樣大小的氣缸，雙作用壓縮機(jī)的吸氣量較單作用的大。但是由于雙作用壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因而目前大都是采用單作用壓縮機(jī)?；钊綁嚎s機(jī)在圓筒形氣缸中具有一個(gè)可往復(fù)運(yùn)動的活塞，氣缸上有控制進(jìn)、排氣的閥門。當(dāng)活塞作往復(fù)運(yùn)動時(shí)，氣缸容積便周期的變化，借以實(shí)現(xiàn)氣體的吸進(jìn)、壓縮和排出?；钊耐鶑?fù)運(yùn)動，可有多種驅(qū)

14、動方式：當(dāng)原動機(jī)主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，可通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)圖1-1把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為往復(fù)運(yùn)動，在壓縮機(jī)中，這種機(jī)構(gòu)運(yùn)用最普遍，也可以用偏心輪連桿機(jī)構(gòu)圖1-2，但是由于偏心輪尺寸不宜過大，故一般僅用于小型壓縮機(jī)中。圖1-1曲軸連桿機(jī)構(gòu)圖1-2偏心連桿機(jī)構(gòu)所以本次設(shè)計(jì)采用曲軸連桿機(jī)構(gòu)。往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的工作原理：氣缸、氣閥和在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動的活塞所構(gòu)成的工作容積不斷變化來完成。如果不考慮活塞式壓縮機(jī)實(shí)際工作中的容積損失和能量損失（即理想工作過程），則活塞式壓縮機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一周所完成的工作，可分為吸氣、壓縮和壓縮過程、排氣過程。壓縮過程：活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動，吸、排汽閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氣體在密閉的氣缸中被壓

15、縮，由于氣缸容積逐漸縮小，則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內(nèi)氣體壓力與排氣壓力相等。排氣過程：活塞繼續(xù)向上移動，致使氣缸內(nèi)的氣體壓力大于排氣壓力，則排氣閥開啟，氣缸內(nèi)的氣體在活塞的推動下等壓排出氣缸進(jìn)入排氣管道，直至活塞運(yùn)動到上止點(diǎn)。此時(shí)由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用，排氣閥關(guān)閉排氣結(jié)束。至此，壓縮機(jī)完成了一個(gè)由吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過程組成的工作循環(huán)。此后，活塞又向下運(yùn)動，重復(fù)上述三個(gè)過程，如此周而復(fù)始地進(jìn)行循環(huán)。1.2國內(nèi)外的發(fā)展概況隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種壓縮機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域大顯身手。壓縮機(jī)是原基礎(chǔ)材料之一的冶金工業(yè)中極為重要的設(shè)備；壓縮機(jī)又是石油化工流程中的心臟

16、設(shè)備，象征國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的乙烯裝置中有所謂“乙烯三機(jī)”（裂解氣壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)、乙烯壓縮機(jī)），化肥工業(yè)中有原料空氣壓縮機(jī)、氮?dú)浠旌蠚鈮嚎s機(jī)、二氧化碳壓縮機(jī)、加氫煉制用氫氣壓縮機(jī)是保證煉油工業(yè)出好油，多出油的關(guān)鍵設(shè)備，氫氣壓縮機(jī)也是柴油、汽油等燃油替代技術(shù)煤液化裝置中的重要設(shè)備；原油開采中的開礦、筑路、制造業(yè)需要各種動力用空氣壓縮機(jī)，單機(jī)排量可以從/min到100/min以上。車輛的制動、船用內(nèi)燃機(jī)啟動，航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行都需要各種壓縮機(jī)，可以說壓縮機(jī)在陸?？战煌ㄟ\(yùn)輸工具中都必不可少。壓縮機(jī)與人民的日常生活更是休戚相關(guān)，生產(chǎn)紡織原料的的化纖廠需要多種壓縮機(jī)，紡織廠氣流紡紗新工藝需要無油空氣壓縮機(jī)，

17、谷物的氣力輸送需要低壓壓縮機(jī)，食品工業(yè)、制藥工業(yè)都需要高潔凈度的無油壓縮機(jī)。隨著人民生活水平的不斷提高，制冷空調(diào)業(yè)更是蓬勃興旺。1.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求本次設(shè)計(jì)的微型壓縮機(jī)主要用于輕紡工業(yè)、冶金工業(yè)等等。主要包括三個(gè)方面：一是熱力計(jì)算，確定行程容積、最大活塞力、排氣溫度、功率和效率等；二是動力計(jì)算，確定氣體力、綜合活塞力、飛輪矩等；三是主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括曲軸的平衡計(jì)算，確定主軸頸直徑，曲軸的強(qiáng)度校核計(jì)算，活塞組件的尺寸確定等等。2 壓縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)需要達(dá)到的要求是：排氣量：q=0.52/min；排氣壓力：p=0.7mpa；需要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)工況是

18、：進(jìn)氣壓力：p=0.1mpa；進(jìn)氣溫度：t=20c；進(jìn)氣相對濕度：=0.8；不同場合活塞平均速度也不同，目的是保證運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性、可靠性、延長運(yùn)動部件壽命。環(huán)狀閥、網(wǎng)狀閥大中型壓縮機(jī)：3.54.5。大中型固定式動力用的空壓機(jī)：34直流閥大中型低壓移動式空壓機(jī)：56微型壓縮機(jī)（轉(zhuǎn)速高，沖程低，速度較低）：1.02.5所以本次設(shè)計(jì)的微型壓縮機(jī)選取的平均速度為根據(jù)活塞平均速度： （2.1）當(dāng)速度1.0時(shí)得出s的取值范圍是37.5mm93.75mm。所以本次設(shè)計(jì)選取行程s為60mm。同樣得出壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速n的取值范圍是500r/min1250r/min。所以本次設(shè)計(jì)選取轉(zhuǎn)速為800r/min。設(shè)計(jì)要求：（1）

19、 滿足用戶提出的排氣量、排氣壓力及有關(guān)使用條件的要求。（2） 有足夠長的使用生命（壓縮機(jī)大修時(shí)間間隔長）、足夠高的使用可靠性。（3） 有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性。（4） 有良好的動力平衡性。（5） 維修檢修方便。（6） 盡可能采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)。（7） 制造工藝性良好。（8） 機(jī)器的尺寸小、重量輕。2.2 結(jié)構(gòu)方案的選擇活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案由下列因素組成：一、 機(jī)器的形式；二、 級數(shù)和列數(shù)；三、 各級氣缸在列中的排列。選擇壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)的用途，運(yùn)轉(zhuǎn)條件，排氣量和排氣壓力制造生產(chǎn)的可行性，驅(qū)動方式以及占地面積等條件，從選擇機(jī)器形式和級數(shù)入手，制定出合適的方案。一、壓縮機(jī)的形式

20、可以分為：（1） 立式壓縮機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是：主機(jī)直立，占地面積??；活塞重量不支承在氣缸上，沒有因此而產(chǎn)生的摩擦和磨損：機(jī)身受力良好，形狀簡單，重量輕；轉(zhuǎn)速高，活塞速度大；不裝輔助支座。缺點(diǎn)是：大型時(shí)高度大，需設(shè)置操作平臺，操作不方便；管道布置困難，不易變型。所以，立式壓縮機(jī)現(xiàn)僅用于中、小型及微型，使機(jī)器高度均處于人體高度便于操作的范圍內(nèi)，且中型壓縮機(jī)主要用于無油潤滑結(jié)構(gòu)活塞無需支承而僅需向?qū)?；此外，級?shù)以少為宜，以避免管道布置的麻煩。（2） 臥式壓縮機(jī)臥式壓縮機(jī)包括一般臥式、對稱平衡型和對置式。一般臥式壓縮機(jī)氣缸位于曲軸的一側(cè)，最多只有兩列。其優(yōu)點(diǎn)是：管理維護(hù)方便；運(yùn)動件和填料函數(shù)量小，可避免高壓填

21、料函，機(jī)身曲軸結(jié)構(gòu)簡單；管路布置方便，廠房低。缺點(diǎn)是：慣性力平衡差，轉(zhuǎn)速低；氣缸串聯(lián)，氣缸活塞安裝困難。對稱平衡型壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：管理維護(hù)方便，管路布置方便；慣性力可完全平衡，慣性力矩很小或?yàn)榱悖D(zhuǎn)速大大提高；相對兩列活塞力方向相反，壓縮機(jī)主軸承受力為二者之差，改善了主軸承和主軸頸的磨損情況，降低摩擦功率；氣缸、活塞安裝方便，檢修方便。缺點(diǎn)是2d型切向力曲線不均勻；h和m型運(yùn)動部件、填料函、曲軸、機(jī)身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)器制造質(zhì)量要求高。對置式壓縮機(jī)是氣缸在曲軸兩側(cè)不同位的運(yùn)動。（3） 角度式壓縮機(jī)角度式壓縮機(jī)是指氣缸中心線間有一夾角但不等于180，有v型、l型、w型、扇型等。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，每個(gè)曲

22、拐上裝有兩根以上的連桿，使曲軸結(jié)構(gòu)簡單、長度較短，并可能采用滾動軸承；缺點(diǎn)是大型時(shí)高度大。所以角度式壓縮機(jī)的適用于小、微型移動式壓縮機(jī)（無十字頭，單作用）。單級壓縮機(jī)，如冷凍壓縮機(jī)，視氣量大小采用v型、w型及扇型均可。兩級壓縮機(jī)，若采用v型和扇型則級的布置較方便。w型的結(jié)構(gòu)在兩級壓縮機(jī)中也可看到，并且通常是一級分設(shè)兩缸中，從而使一、二級的往復(fù)質(zhì)量容易相等，且一級氣閥布置較方便；但與v型相比，其缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間尺寸大，一級連桿強(qiáng)度使用不充分，一、二級連桿軸瓦的耐久性也不均等。在兩列的雙作用式壓縮機(jī)中，也常可見到l型結(jié)構(gòu)，l型可認(rèn)為是v型轉(zhuǎn)置45，通常水平列氣缸的磨損較大，機(jī)器的重心與機(jī)身底

23、面形心不易處于一條垂線上，與v型相比其管道布置較方便，此外并無什么獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。二、級數(shù)和列數(shù)的選擇1、級數(shù)的選擇功耗最小，滿足排氣溫度，重量輕，造價(jià)低。2、列數(shù)的選擇一般選擇多列，因?yàn)閱瘟杏直坑种?。多列的?yōu)點(diǎn)：曲柄錯(cuò)腳合理配置，切向力均勻，飛輪輕，慣性力平衡性好；功率相同的，列數(shù)越多，列的活塞力小，結(jié)構(gòu)輕巧，運(yùn)動機(jī)構(gòu)輕，原動機(jī)，機(jī)器本身結(jié)構(gòu)緊湊；活塞拆裝方便。所以本設(shè)計(jì)采用三列。三、各列氣缸在列中的排列四大原則：1、 力求各列中最大活塞力相等或相近，力求同一列中內(nèi)外止點(diǎn)活塞力相等或相近。2、 力求減少氣體的內(nèi)外泄漏。3、 降低流動阻力損失，減少氣流脈動。4、 力求制造、裝拆、維修方便。綜合上述

24、優(yōu)缺點(diǎn)及任務(wù)參數(shù)要求，本次設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)排氣量為0.52/min屬于微型壓縮機(jī)，考慮到壓縮機(jī)參數(shù)等因素，所以選擇角度式壓縮機(jī)且為w型單作用式壓縮機(jī)如下圖2.2所示。圖2.2w型壓縮機(jī)示意圖3 壓縮機(jī)的熱力計(jì)算這一章主要目的是確定功率、氣缸行程容積、缸徑及活塞行程。3.1 技術(shù)參數(shù)排氣量：q=0.52/min；排氣壓力：p=0.7mpa；進(jìn)氣壓力：p=0.1mpa；進(jìn)氣溫度：t=20c；進(jìn)氣相對濕度：=0.8；壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速：n=800r/min；行程：s=。3.1.1 總壓力比的確定 總壓力比為：= （3.1）所以總壓力比為表壓=7+1=8。3.1.2 壓縮機(jī)級數(shù)的確定表3-1 往復(fù)壓縮機(jī)級數(shù)與壓力

25、之間的關(guān)系終壓/mpa0.3-10.6-61.4-153.6-4015-10080-150級數(shù)12345-67根據(jù)排氣壓力，壓縮機(jī)的級數(shù)確定為單極壓縮3.1.3 確定容積系數(shù)相對余隙容積的大小，很大程度上取決于氣閥在氣缸上的布置方式，氣閥的結(jié)構(gòu)形式和級次，以及同一級次的行程缸徑比等。一般處于以下范圍：低壓級：0.070.12中壓級：0.090.14高壓級：0.110.16單作用式壓縮機(jī)，如果氣閥軸向地配置在氣缸蓋上，低壓級可小至=0.040.07高速短行程壓縮機(jī)，可高達(dá)=0.150.18小型壓縮機(jī)的高壓級可達(dá)=0.20而超高壓壓縮機(jī)中可高達(dá)=0.25本次設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)為單作用式壓縮機(jī)，相對余隙容

26、積可以取小一點(diǎn)，選取為0.02。表3-2 按絕熱指數(shù)確定膨脹系數(shù)進(jìn)氣壓力任意k值k=1.401.5m=1+0.5（k-1）1.21.5-4.0m=1+0.62（k-1）1.254.0-10m=1+0.75（k-1）1.3010-30m=1+0.88（k-1）1.35>30m=k1.4由表可知k為1.2，此時(shí)膨脹系數(shù)m為1.1。容積系數(shù)為：=1-（）=0.8876 （3.2）3.3.4 確定壓力系數(shù)和溫度系數(shù)根據(jù)進(jìn)氣壓力接近于大氣壓力，取壓力系數(shù)=0.95。根據(jù)溫度系數(shù)與壓力比的關(guān)系，取溫度系數(shù)=0.95。3.3.5 計(jì)算泄漏系數(shù)對于不嚴(yán)密和延遲關(guān)閉的氣閥：=0.01-0.04，取氣閥相對

27、泄漏量為0.03。對于單作用式氣缸的活塞環(huán)：=0.01-0.05，取活塞環(huán)相對泄漏量為0.04。所以總相對泄漏量為0.07。得泄漏系數(shù)：=0.93 （3.3）3.3.6 初步計(jì)算氣缸工作容積 工作容積： （3.4）3.3.7 確定行程、缸徑及實(shí)際行程容積根據(jù)排氣量和之間的關(guān)系： （3.5）0.745 （3.6） （3.7）行程h即為60，轉(zhuǎn)速n為800r/min，代入上式中得缸徑d為78.5，所以圓整后為80，且圓整后的實(shí)際行程容積為=。3.3.8 復(fù)算壓力比或調(diào)整余隙容積表3-3 圓整前、后總的活塞有效面積氣缸直徑活塞有效面積（）前后前后0.08750.080.009670.010048由于

28、缸徑圓整以后變大，使得排氣壓力要成正比例升高。提高率：所以壓力比變?yōu)?。調(diào)整余隙容積，因?yàn)楦讖綀A整后變大，相對余隙容積也變大，似的吸進(jìn)的氣量要不變。則： （3.8）所以新的相對余隙容積： （3.9）3.3.9 計(jì)算缸內(nèi)實(shí)際壓力，確定最大活塞力 取進(jìn)、排氣相對壓力損失： 氣缸內(nèi)實(shí)際進(jìn)、排氣壓力：蓋側(cè)活塞面積為：最大活塞力，垂直列上止點(diǎn)處： （3.10）代入數(shù)據(jù)得最大活塞力為8.45。3.3.10 計(jì)算實(shí)際排氣溫度 取壓縮指數(shù)n=1.3 排氣溫度： （3.11）代入相關(guān)數(shù)據(jù)得排氣溫度為473.45k。3.3.11 計(jì)算軸功率公式： （3.12）代入已知數(shù)據(jù)得功率為3.118。總的指示功率為3.11

29、8。取機(jī)械效率，所以軸功率為：電動機(jī)的功率余度取10%，則計(jì)算得所需要的功率是3.806。所以根據(jù)該功率確定電動機(jī)額定功率為4，滿載轉(zhuǎn)速為2890r/min，型號為y112m-2。3.3.12 等溫效率 等溫壓縮功率： （3.13）代入已知數(shù)據(jù)得等溫壓縮功率為2.141?？偟牡葴刂甘竟β蕿?2.141。等溫指示效率：%=68.67%等溫軸效率：%=63.18%4 壓縮機(jī)的動力計(jì)算這一章主要目的有兩個(gè)方面，一是求得施加在各零部件上的作用力以及這些力與曲柄轉(zhuǎn)角間的變化規(guī)律。二是確定壓縮機(jī)所需的飛輪矩。主要作圖是氣體力指示圖、列的活塞力圖、壓縮機(jī)總切向力圖等。4.1 已知數(shù)據(jù)整理動力計(jì)算部分需使用熱

30、力計(jì)算部分所得的結(jié)果，先將動力計(jì)算所需數(shù)據(jù)整理如下表：表4-1 已知數(shù)據(jù)活塞面積0.010048壓力吸入0.09250.1排出0.93360.8溫度吸入293排氣473相對余隙容積0.0259行程60余隙容積折合行程1.554指示功率3.118軸功率3.46機(jī)械效率0.90轉(zhuǎn)速800曲柄半徑304.1.1 運(yùn)動計(jì)算計(jì)算活塞位移、速度、加速度。 （4.1）取徑長比： （4.2）位移： （4.3）速度： （4.4）加速度： （4.5）表4-2 活塞位移、速度、加速度曲柄轉(zhuǎn)角活塞位移活塞速度活塞加速度000262.925151.270.807248.713304.961.528208.4524510

31、.662.090148.7336017.812.44778.8787525.732.5838.9009033.752.512-52.58510541.262.269-99.9812047.811.904-131.46313553.091.462-148.73315056.920.984-155.867續(xù)表4-2曲柄轉(zhuǎn)角活塞位移活塞速度活塞加速度16559.230.493-157.633180600-157.75519559.23-0.493-157.63321056.92-0.984-155.86722553.09-1.462-148.73324047.81-1.904-131.4632554

32、1.26-2.269-99.9827033.75-2.512-52.58528525.73-2.5838.90030017.81-2.44778.87831510.66-2.090148.7333304.96-1.528208.4523451.27-0.807248.71336000262.9254.1.2 氣體力的計(jì)算氣體力指示圖各氣缸的氣體力指示圖，一律以活塞行程s為橫坐標(biāo)，以氣缸中的氣體壓力p為縱坐標(biāo)。繪圖時(shí)首先確定實(shí)際的排氣壓力和實(shí)際的進(jìn)氣壓力，且它們的數(shù)值不變，故得兩條水平的直線，即指示圖形的上、下兩條邊。見圖4.1 指示圖上的壓縮過程曲線和膨脹過程曲線，習(xí)慣上都用勃?jiǎng)诙颍╞raue

33、r）法繪制。其步驟如下：（1）在p-s坐標(biāo)系統(tǒng)上，畫出表示進(jìn)氣過程和排氣過程的過程線和。（2）在橫坐標(biāo)上，定出相應(yīng)于余隙容積折合行程（即所占的假想活塞行程）。 定出相當(dāng)于活塞行程s的兩個(gè)限制線，它們和進(jìn)氣過程線及排氣過程線的交點(diǎn)是a和d，此兩點(diǎn)即為壓縮過程線和膨脹過程線的開始點(diǎn)。 （3）自坐標(biāo)原點(diǎn)o開始，做斜線oe和og，分別和橫、縱坐標(biāo)軸線成角和角。角和角之間應(yīng)滿足下列關(guān)系式： （4.6）式中m指所作過程曲線的多方指數(shù)。角可任意選取，但其值越小，則作圖點(diǎn)越多，作圖的精確性也越高。一般取。本設(shè)計(jì)中取0.25。值一經(jīng)確定，值也隨之而定。根據(jù)式（4.6），在表4-3中列出了不同多方指數(shù)m時(shí)，相應(yīng)于

34、兩種值的值。表4-3不同多方指數(shù)m(n)時(shí)，和值對應(yīng)的值m1.101.201.251.301.351.400.2780.3070.3220.3370.3520.3690.2230.2460.2560.2690.2790.291根據(jù)上表當(dāng)=0.25時(shí)，m=1.1時(shí)，=0.278，得=14，=15當(dāng)=0.25時(shí)，n=1.3時(shí)，=0.337，得=14，=19作氣缸壓力指示圖如下,力的比例尺。行程的比例尺為。圖4.1氣缸壓力指示圖由上圖可知膨脹過程線的結(jié)束點(diǎn)大致在曲柄轉(zhuǎn)角為45時(shí)，而壓縮過程線的結(jié)束點(diǎn)大致在曲柄轉(zhuǎn)角為285時(shí)。氣體力計(jì)算：膨脹過程： （4.7）進(jìn)氣過程： （4.8）壓縮過程： （4.9

35、）排氣過程： （4.10）本設(shè)計(jì)中膨脹系數(shù)m為1.1，是活塞位移，代表余隙容積的折合行程，由于本設(shè)計(jì)是單作用式壓縮機(jī)，所以只考慮蓋側(cè)氣體力。蓋側(cè)氣體力： （4.11）氣體力符號規(guī)定：蓋側(cè)氣體力是活塞桿受壓，為負(fù)。表4-3 蓋側(cè)氣體力表曲柄轉(zhuǎn)角活塞位移膨脹過程進(jìn)氣過程壓縮過程排氣過程氣體力009.336-9380151.274.840-4860304.961.930-19394510.660.967-9726017.810.925-9297525.730.925-9299033.750.925-92910541.260.925-92912047.810.925-929續(xù)表4-3曲柄轉(zhuǎn)角活塞位移膨

36、脹過程進(jìn)氣過程壓縮過程排氣過程氣體力13553.090.925-92915056.920.925-92916559.230.925-929180600.925-92919559.230.938-94321056.920.979-98422553.091.054-105924047.811.179-118525541.261.379-138627033.751.705-171328525.732.264-227530017.819.336-940031510.669.336-94003304.969.336-94003451.279.336-940036009.336-94004.1.3 往復(fù)慣

37、性力的計(jì)算估算活塞：385，連桿中心距120，255，包括連桿小頭67，大頭188，活塞銷62，113，擋圈20，兩個(gè)共2（孔用擋圈），活塞環(huán)75，35，連桿質(zhì)心離大頭31.5。計(jì)算往復(fù)質(zhì)量為：385+67+113+2+35+2=602往復(fù)慣性力為： （4.12） （4.13）表4-4 往復(fù)慣性力的計(jì)算曲柄轉(zhuǎn)角活塞加速度往復(fù)慣性力1.5i0262.925158.280237.4215248.713149.725224.58830208.452125.488188.23245148.73389.537134.3066078.87847.48471.226758.9005.35788.03790-

38、52.585-31.656-47.484105-99.98-60.188-90.282120-131.463-79.141-118.712135-148.733-89.537-134.306150-155.867-93.832-140.748165-157.633-94.895-142.343180-157.755-94.969-142.454195-157.633-94.895-142.343210-155.867-93.832-140.748225-148.733-89.537-134.306240-131.463-79.141-118.712255-99.98-60.188-90.282

39、270-52.585-31.656-47.4842858.900-5.3578-8.03730078.878-47.484-71.226315148.733-89.537-134.306330208.452-125.488-188.232345248.713-149.725-224585360262.925-158.280-237.424.1.4 摩擦力的計(jì)算接觸面間產(chǎn)生的摩擦力，其值取決于彼此間的正壓力及摩擦系數(shù)。作用于運(yùn)動件上的摩擦力其方向始終與運(yùn)動方向相反。摩擦力大小隨曲軸轉(zhuǎn)角而變化，且規(guī)律比較復(fù)雜，因?yàn)槟Σ亮ο鄬τ趹T性力和氣體力要小的多，在下面的作用力分析中，不予考慮。4.1.5 綜合

40、活塞力的計(jì)算及綜合活塞力曲線的繪制將氣體力、往復(fù)慣性力及摩擦力（忽略不計(jì)）合成就得到綜合活塞力。表4-5 綜合活塞力的計(jì)算曲柄轉(zhuǎn)角氣體力往復(fù)慣性力綜合活塞力0-9380237.42-914315-4860224.588-463530-1939188.232-175145-972134.306-83860-92971.226-85875-9298.037-92190-929-47.484-977105-929-90.282-1020120-929-118.712-1047135-929-134.306-1063150-929-140.748-1070165-929-142.343-1071180

41、-929-142.454-1072195-943-142.343-1085210-984-140.748-1125225-1059-134.306-1193240-1185-118.712-1304255-1386-90.282-1476270-1713-47.484-1760285-2275-89400-71.226-9329315-9400-134.306-9265330-9400-188.232-9212345-9400-224585-9175360-9400-237.42-9163列的活塞力圖如下：圖4.2列的活塞力圖4.1.6 切向力的計(jì)算及切向力曲線的繪制

42、切向力計(jì)算公式： （4.14）表4-6 總切向力計(jì)算曲柄轉(zhuǎn)角總切向力活塞力00-914315-2355-463530-1267-175145-745-83860-854-85875-951-92190-977-977105-917-1020120-772-1047135-558-1063 續(xù)表4-6曲柄轉(zhuǎn)角總切向力活塞力150-296-1070165-10-10711800-1072195551-1085210814-11252251061-119324012981476270176022673006876-93293154861-92653

43、302548-921234588-91753600-9163總切向力曲線圖：圖4.3 總切向力曲線圖4.1.7 飛輪矩的確定由表4-6計(jì)算的切向力求平均切向力：n （4.15）阻力矩： （4.16）驅(qū)動力矩： （4.17）表4-7 驅(qū)動力矩與阻力矩計(jì)算曲柄轉(zhuǎn)角總切向力平均切向力阻力矩驅(qū)動力矩radt00586.92017.610.26-2355586.92-70.6517.610.52-1267586.92-16.0817.610.785-745586.92-21.2117.611.05-854586.92-25.6217.611.31-951586.92-28.5317.611.57-977

44、586.92-29.3117.611.83-917586.92-27.5117.612.09-772586.92-23.1617.612.35-558586.92-16.7417.612.62-296586.92-8.8817.612.88-10586.92-0.317.613.140586.92017.613.40551586.9216.5317.613.66814586.9224.4217.613.921061586.9231.8317.614.191298586.9238.9417.614.451524586.9245.7217.614.711760586.9252.817.614.97

45、2038586.9261.1417.615.236876586.92206.2817.615.494861586.92145.8317.61續(xù)表4-7曲柄轉(zhuǎn)角總切向力平均切向力阻力矩驅(qū)動力矩radt5.762548586.9276.4417.616.0288586.922.6417.616.280586.92017.61表4-8 盈虧功計(jì)算表曲柄轉(zhuǎn)角（rad）面積017.61017.6100.2617.6170.65-53.04-13.790.5217.6116.081.530.800.78517.6121.21-3.6-2.831.0517.6125.62-8.01-8.411.3117.6

46、128.53-10.92-14.311.5717.6129.31-11.7-18.371.8317.6127.51-9.9-18.122.0917.6123.16-5.55-11.602.3517.6116.740.872.042.6217.618.888.7322.872.8817.610.317.3149.853.1417.61017.6155.303.4017.6116.531.083.673.6617.6124.42-6.81-24.923.9217.6131.83-14.22-55.744.1917.6138.94-21.33-89.374.4517.6145.72-28.11-12

47、5.094.7117.6152.8-35.19-165.744.9717.6161.14-43.53-216.345.2317.61206.28-188.67-986.745.4917.61145.83-128.22-703.935.7617.6176.44-58.83-340.636.0217.612.6414.9790.126.2817.61017.61110.59繪制能量變化圖如下：圖4.4 能量變化圖盈虧功的絕對值： （4.18）平均角速度： （4.19）由于原動機(jī)經(jīng)皮帶驅(qū)動壓縮機(jī)時(shí)，允許壓縮機(jī)有較大的旋轉(zhuǎn)不均勻度，可取。飛輪的轉(zhuǎn)動慣量： （4.20）5 主要零部件的分析設(shè)計(jì)空氣壓縮機(jī)的主要