活塞式壓氣機(jī)設(shè)計(jì)說明書

1、學(xué)號2016成績課程設(shè)計(jì)說明課程名稱機(jī)械原理題目名稱活塞式氣機(jī)專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及自動(dòng)化姓名張亞指導(dǎo)老師畢平2014年12月26 日前言活塞式壓氣機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)各部門占有重要的地位，在各工業(yè)部門都活得廣泛的應(yīng)用。 往復(fù)式壓縮機(jī)是工業(yè)上使用量 大、面廣的一種通用機(jī)械。立式壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式壓縮機(jī) 的一種，屬于容積式壓縮機(jī)，是利用活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)對氣 體進(jìn)行擠壓，使氣體壓力提高。熱力計(jì)算、動(dòng)力計(jì)算是壓縮機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算中基本，又是 最重要的一項(xiàng)工作，根據(jù)任務(wù)書提供的介質(zhì)、氣量、壓力等 參數(shù)要求， 經(jīng)過計(jì)算得到壓縮機(jī)的相關(guān)參數(shù)， 如級數(shù)、 列數(shù)、 氣缸尺寸、軸功率等，經(jīng)過動(dòng)力計(jì)算得到活塞式壓縮機(jī)的受 力情

2、況。活塞式壓縮機(jī)熱力計(jì)算、動(dòng)力計(jì)算的結(jié)果將為各部 件圖形以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)，其計(jì)算結(jié)果的精確程度 體現(xiàn)了壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)水平。17曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析目錄曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)飛輪的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)感想?yún)⒖嘉墨I(xiàn)11131415、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析已知：活塞沖程H,連桿與曲柄的長度比 入，曲柄平均角速度31。要求：選取曲柄位置 忙1200和$=2400,畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖和該機(jī) 構(gòu)在該位置時(shí)的速度和加速度多邊形。1畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖如圖1（ $=1200）錯(cuò)誤味指定書簽。由已知條件可求得LoA=75mmLAB=375mVA= 31loA=50*75mm/s=3750m

3、m/sVa +VbaVb大小:方向:丄OA丄AB/ OB取適當(dāng)比例尺u做速度多邊形如圖可求得 VBA=uLAB=3375mm/s32=Vba/Lab=9.1s-1aBA= 3 2八2LAB=30375.45mm/s八2由aAnaBAtaBAaB大小：方向：/OA/ AB 丄 AB/ OB選適當(dāng)?shù)谋壤哐黾铀俣榷噙呅稳鐖D3Fi2Mi2p290.1rad /2G2 as2/g1800NJS2 224468.75N由此得h1M|拓 45mm/ F|2p已知構(gòu) 的重量G,重心S的位置和繞重心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J,示意如圖，數(shù)據(jù)見 件表1.對2、3組成的基本桿組受力分析如圖4由于F n廠R12Ft廠R12G

4、2Fi；F|3G3大?。?VVVVV方向：VVVVVVF R430求得=$= -980.3N作受力多邊形如圖可以求出各個(gè)平衡力，其中如圖所示對構(gòu)件1作受力分析如圖6對0點(diǎn)取矩，即：耳。0得 Md =61.3N2做機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖（© =2400）有已知條件得LoA=75mmLAB=375mVa= 3iloA=50*75mm/s=3750mm/s對機(jī)構(gòu)做速度分析得VaVb大小:方向:丄OA丄AB/ 0B做速度多邊形如圖則 VBA 2063.5mmW25.5rad/s2aBA2l AB18375mm/s2對其做加速度分析aAnaBAtaBAaB大小:方向：/ OA/ AB丄AB/ 0B選適

5、當(dāng)?shù)谋壤哧栕黾铀俣榷噙呅稳鐖D圖8由加速度多邊形求出各力分別為840NFG3廠I 321660NFi2180rad / s2Mi2 Js2 212656.25N h1 M '彳 69mm對B點(diǎn)取矩得FR12LAB / 卩 G2h2FI 2h1可得廠為1460N圖10FRi2FRi2G2Fi2FI 3G3 FR430大小:方向： VV V V VV作力多邊形如圖11圖11如圖求得各平衡力，其中Fr12如圖所示桿1的受力多邊形如圖12所示，由爲(wèi)00得 Mb 50.75N、齒輪機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)a)/m = 0.5分度圓直徑：基圓直徑：db1=db2=m Z=124mm節(jié)圓直徑:d / = d/T

6、di / =2cr =135mm =135mm =135mm齒頂高：ha1= ( ha*+x 1-T)m =7.56mmha2= ( ha*+x 2-T)a2m=7.32mmm齒根高：hf1=(ha*+c *-x1)m =5.82mm =5.82mm=5.82mmhf2= ( ha*+c *-x2)m=6.06mm全齒高：h=(2 ha *+c屯(T)m=13.38齒頂圓直徑:da1=( Z1+2 ha*+2x 1)m=147.36mm da2=( Z2+2 ha*+2x2)m=146.88齒根圓直徑:df1=( Z1-2ha*-2c*+2x 1)m=120.36 df2=( Z2-2ha*-

7、2c*+2x2)m=119.88分度圓齒厚:si= n m/2+2x = n m/2+2x = n m/2+2x 1mtana =10.51mmS2= n m/2+2x = n m/2+2x = n m/2+2x 2 mtan a =10.36mm因?yàn)?zi=22，Z2=22， m=6， a，=135所以，標(biāo)準(zhǔn)中心距 a =m(z+Z2)/2=132通過查看“系數(shù)界限圖”和計(jì)算的兩齒輪的變位系x1 = 0.28, x2 = 0.24 且 a <a "所以應(yīng)采用變位齒輪正傳動(dòng)方式傳動(dòng)a" =23.15°/ =2分度圓離系數(shù)：y 二(a-a)/m = 0.5a)

8、/m =齒0頂.5降低系數(shù)：T=x 1+x 2y=0.02d = m Z = 132mm = 132mm = 132mm= 132mm分度圓槽寬：ei= n m/2 = n m/22x 1mtan a =8.33 e二 n m/2 = n m/-2x 2 mtan a =8.48mm依據(jù)以上計(jì)算，可畫出齒輪簡圖，以及兩齒輪嚙合圖，見附圖 2四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)由mminca =30°和機(jī)械原理圖盤形凸輪基圓半徑諾模圖查得又因?yàn)閔=10mm,所以，h/rb=0.36, rb=27.78mm根據(jù)要求機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成中速低載機(jī)構(gòu)，本著降低成本原則和制造簡單 等因素取rb=28mm(2) 利用

9、計(jì)算機(jī)采用圖解法作出從動(dòng)件 ？一？曲線,(3) 由rb=28mm和從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓，利用計(jì)算機(jī)并采用圖解法作出凸輪理論輪廓線(4) 求出凸輪理論輪廓線外凸部分最小曲率半徑。(5) 設(shè)計(jì)滾子半徑：欲保證滾子與凸輪正常接觸，滾子半徑小于等于凸輪理論輪廓線外凸部分最小曲率半徑，通常設(shè)計(jì)滾子半徑rT < 0.8mm所以根據(jù)各方面因素考慮取rT < 6.5mm(6)經(jīng)檢驗(yàn)a minWa =30所以同理可求得排氣凸輪的上述數(shù)據(jù)(7)完成凸輪設(shè)計(jì)。五、飛輪設(shè)計(jì)有各角度的平衡力矩，用MATLAB擬合出組抗力矩圖 驅(qū)動(dòng)力矩為30N.m 由圖求得張X 7.3N.m2 2Jpophax/Wn

10、5 5 0.12kg.m由 GA TDYHb選取 H/b=0.2得 H=12mmb=60mmD=300mm作圖見附圖3回顧此次活塞式壓氣機(jī)課程設(shè)計(jì)，至今我仍有許多想法， 收獲感慨都挺多的。一周的日子，短暫充實(shí)，我這組學(xué)會(huì)了 很多很多東西，同時(shí)這周的課程設(shè)計(jì)，不僅可以鞏固我們以 前學(xué)習(xí)通過的東西，而且學(xué)過很多實(shí)踐的知識。通過本次的課程設(shè)計(jì)使我們懂得理論與知識相互結(jié)合是 很有必要的，只有理論上的知識是不夠的，只有相互理論和 實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立的思考的能力。在此一周，我感覺應(yīng)自 己體系的不牢固，有很多問題沒有自己好好的解決，通過這次課程設(shè)計(jì)之后一定要把上面用到速度分析，加速度分 析，動(dòng)態(tài)靜力平衡，飛輪，凸輪。齒輪的有關(guān)知識重新學(xué)習(xí)遍。此次課程設(shè)計(jì)能夠順利完成，要感謝組成員和畢老師。在我們組成員