空氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)

1、1 引言畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)完所有課程后應(yīng)用四年所學(xué)到的課本知識(shí)及課外的知識(shí)而進(jìn)行的綜合性、開放性的訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是考查學(xué)生四年學(xué)習(xí)成果的重要途徑。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是通過對(duì)活塞式壓縮機(jī)熱力性能和動(dòng)力性能的計(jì)算，完成壓縮機(jī)的校核和選型工作。通過近兩個(gè)月的設(shè)計(jì)過程，對(duì)于我掌握過程流體機(jī)械選型基本方法、基本步驟和基本原則起到了明顯的效果，達(dá)到了預(yù)期的訓(xùn)練目的。同時(shí)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，使我的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力得到了提高，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)能力和解決實(shí)際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生正確運(yùn)用和查閱與本課題相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等技術(shù)資料，獨(dú)立的進(jìn)行理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算、繪制

2、工程圖樣、編寫設(shè)計(jì)說明書等。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求、基本方法、基本步驟，為走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 V-0.17/8空氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是了解空氣壓縮機(jī)的基本原理與結(jié)構(gòu)類型，著重了解和掌握活塞式空氣壓縮機(jī)的基本原理、組成結(jié)構(gòu)、材料、制造加工工藝、冷卻潤滑方式等。1.1設(shè)計(jì)參數(shù)題目：V-0.17/8空氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)排氣壓力=0.8MPa吸氣壓力Ps=0.1MPa排氣量Q=0.17m3/min轉(zhuǎn)速n=2840r/min1.2 空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理空氣壓縮機(jī)是氣源裝置中的主體，它是將原動(dòng)機(jī)（通常是電動(dòng)機(jī)）的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。 空氣壓縮機(jī)的種類很多，按

3、工作原理可分為容積式壓縮機(jī)，速度式壓縮機(jī)，容積式壓縮機(jī)的工作原理是壓縮氣體的體積，使單位體積內(nèi)氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力；速度式壓縮機(jī)的工作原理是提高氣體分子的運(yùn)動(dòng)速度，使氣體分子具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能，從而提高壓縮空氣的壓力。本機(jī)屬于容積式空氣壓縮機(jī)。往復(fù)式空氣壓縮機(jī)主要有曲軸連桿活塞式、曲柄連桿活塞式和曲柄滑管式三種形式。其主要由活塞、氣缸、曲軸、連桿、吸氣閥片和排氣閥片等組成。連桿小頭主要通過活塞銷與活塞相連，而連桿大頭套在曲軸的曲軸柄部分，曲軸由帶輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，氣缸頂部安裝有閥板組件?；钊跉飧字兄饕ㄟ^做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)來完成對(duì)空氣的壓縮，而壓縮機(jī)每完成一次對(duì)空氣的壓縮，

4、需要經(jīng)過壓縮、排氣、膨脹和吸氣四個(gè)過程。1 排氣閥 2 氣缸 3 活塞 4 活塞桿5 滑塊 6 連桿7 曲柄 8 吸氣閥 9 閥門彈簧圖1.1壓縮機(jī)工作原理圖當(dāng)活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿的傳動(dòng)，活塞便做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會(huì)發(fā)生周期性變化?；钊綁嚎s機(jī)的活塞從氣缸蓋處開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大，這時(shí)，氣體即沿著進(jìn)氣管，推開進(jìn)氣閥而進(jìn)入氣缸，直到工作容積變到最大時(shí)為止，進(jìn)氣閥關(guān)閉；活塞式壓縮機(jī)的活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)工作容積縮小，氣體壓力升高，當(dāng)氣缸內(nèi)壓力達(dá)到并略高于排氣壓力時(shí)，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運(yùn)動(dòng)到極限位置為止，排氣閥關(guān)閉

5、。當(dāng)活塞式壓縮機(jī)的活塞再次反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述過程重復(fù)出現(xiàn)?？傊?，活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個(gè)工作循環(huán)。圖1.2往復(fù)式壓縮機(jī)的示意圖及工作過程 圖1.2中的四個(gè)過程分別表示了壓縮機(jī)工作中的四個(gè)過程。到最低位置(稱活塞的下止點(diǎn))時(shí)，汽缸吸滿氣體。而活塞轉(zhuǎn)而向上，這時(shí)吸、排汽門都關(guān)閉，汽缸容積縮小，氣體被壓縮，一直壓縮到排汽壓力為止。圖中(b)為排汽過程：當(dāng)壓力達(dá)到一定值(大于排汽管內(nèi)壓力)時(shí)，排汽閥開啟，活塞繼續(xù)上移，氣體排出，一直到活塞上移到最高位置(這位置稱活塞的上止點(diǎn))時(shí)，排汽結(jié)束。圖中(c)是余隙膨脹過程：為了防止活塞與吸排汽閥碰

6、撞，活塞上移到上止點(diǎn)時(shí)，活塞與汽缸頂部之間留有一定間隙，稱余隙。當(dāng)活塞轉(zhuǎn)而向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，排汽結(jié)束時(shí)留在余隙內(nèi)的高壓氣體阻止吸汽閥開啟，吸氣不能開始。這時(shí)余隙內(nèi)的氣體隨著活塞下移而進(jìn)行膨脹，一直膨脹到吸氣壓力以下時(shí)才結(jié)束。圖中之(d)是吸氣過程：吸汽閥開啟，隨著活塞往下運(yùn)動(dòng)而吸汽，一直進(jìn)行到活塞下移到活塞下止點(diǎn)為止。1.3 活塞式壓縮機(jī)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1 、適用壓力范圍廣，不論流量大小，均能達(dá)到所需壓力； 2 、熱效率高，單位耗電量少； 3 、適應(yīng)性強(qiáng)，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制冷量要求； 4 、可維修性強(qiáng)； 5 、對(duì)材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較容易，造價(jià)也

7、較低廉； 6 、技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)； 7 、裝置系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)： 1 、轉(zhuǎn)速不高，機(jī)器大而重； 2 、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修量大； 3 、排氣不連續(xù)，造成氣流脈動(dòng)； 4 、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有較大的震動(dòng)。隨著工業(yè)的發(fā)展，活塞式壓縮機(jī)的使用日趨廣泛。主要應(yīng)用于采礦、冶金、石油、化工、機(jī)械、建筑等部門。2 空氣壓縮機(jī)熱力計(jì)算2.1 熱力計(jì)算的目的壓縮機(jī)的熱力計(jì)算是以熱力學(xué)理論為基礎(chǔ)，根據(jù)氣體的壓力、容積和溫度之間存在的一定關(guān)系，結(jié)合壓縮機(jī)具體的工作特性和使用要求進(jìn)行的。其目的是要求得最有利的熱力參數(shù)（如各級(jí)的吸排氣溫度、壓力和所耗功等）和適宜的主要結(jié)構(gòu)尺寸（如活塞行程、氣缸直徑等

8、）。壓縮機(jī)熱力計(jì)算常用的方法有常規(guī)熱力計(jì)算、工作過程的模擬計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算等。本次課程設(shè)計(jì)采用常規(guī)熱力計(jì)算方法。常規(guī)熱力計(jì)算是采用簡(jiǎn)化的熱力學(xué)方程，根據(jù)已知壓縮機(jī)吸入氣體的熱力參數(shù)（壓力、溫度、相對(duì)濕度等）、容積流量、排氣壓力及其他一些條件和使用中的一些要求，確定壓縮級(jí)數(shù)、工作容積、轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)尺寸（如氣缸直徑、行程等）、多級(jí)壓縮機(jī)的級(jí)間壓力和溫度、功率和效率等，這種計(jì)算即為設(shè)計(jì)性熱力計(jì)算。對(duì)壓縮機(jī)的熱力過程進(jìn)行分析計(jì)算，這是設(shè)計(jì)壓縮機(jī)時(shí)必須進(jìn)行的。 壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)型式與方案選擇。1.首先計(jì)算總壓力比，選擇級(jí)數(shù)，然后根據(jù)排氣量、級(jí)數(shù)及壓縮機(jī)用途等選擇合理的結(jié)構(gòu)型式及各級(jí)氣缸的布置方案；2.確定各級(jí)

9、壓力比分配，初步估算排氣溫度；3.計(jì)算并確定各級(jí)的諸系數(shù)如：v、p、T、l、0和等；4.計(jì)算各級(jí)行程容積及缸徑；5.計(jì)算各列最大活塞力、功率及壓縮機(jī)效率；6.確定驅(qū)動(dòng)機(jī)功率并選定驅(qū)動(dòng)機(jī)。2.2 活塞行程與氣缸直徑的確定根據(jù)往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的實(shí)際工作情況，可以取活塞的相對(duì)余隙容積為：c=3%,膨脹指數(shù)m=1.4,壓力比=8 則：容積系數(shù)：v=（-1）=1-0.03（-1）=0.8975 （2-1）壓力系數(shù)：p =1-Ps=1-×0.05=94% （2-2）式中Ps/Ps是影響壓力系數(shù)的主要因素，Ps/Ps=0.050.30溫度系數(shù)：考慮到排氣壓力較高，進(jìn)氣壓力損失較大，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度高以

10、及氣缸不易冷卻等因素，取t=0.85泄露系數(shù)：l=0.98容積效率：=vptl=0.8975×0.94×0.85×0.98=0.7028 （2-3）氣缸工作容積：=85.17 （2-4）確定缸徑D、行程S和工作容積：一般（）=0.40.8,取0.7，由=D2S=D3得 （2-5） D=5.38cm=53.8mm （2-6）選取實(shí)際缸徑D=52mm活塞行程S=0.7D=0.7×52=36.4mm （2-7）所以壓縮機(jī)的實(shí)際工作容積=D2S=×522×36.4=77.26cm32.3 壓縮機(jī)功率與效率計(jì)算2.3.1 絕熱壓縮的指示功率=1

11、.309××i×n Ps×S×D2×× （2-8）式中是吸排氣過程中平均相對(duì)壓力損失之和： （2-9）參考已有資料，取=0.115則0=0.2115，=988.70W理論絕熱壓縮功率 取進(jìn)氣溫度=25攝氏度，=273+25=298K,排氣溫度td=170攝氏度，Td=273+170=443K 由工程熱力學(xué)附錄7得：進(jìn)口狀態(tài)下空氣的焓值=300.43,壓縮終了的焓值446.83 壓縮機(jī)進(jìn)口處的比容:=0.855 （2-10）輸氣系數(shù) =0.7028實(shí)際質(zhì)量輸氣量 =/=0.7028×3.66×/0.855=

12、3.008×kg/s理論絕熱壓縮功率=440.37w （2-11）2.4功率計(jì)算指示功率 =440.37/988.70=0.45 （2-12）摩擦功率 取平均摩擦壓力=0.3=0.3×=86.62w （2-13）理論容積輸氣量 =inS/60=3.66×/s （2-14）軸功率 =988.70+86.62=1075.32w （2-15）機(jī)械效率 =/=988.70/1075.32=0.919 （2-16）軸效率 =0.45×0.919=0.414 (2-17)電效率 取電動(dòng)機(jī)的效率=0.85， 電效率 =0.414×0.85=0.352 (2-

13、18)電功率 =/=440.37/0.352=1251.1w (2-19)由此可選用功率為1500w的單相異步電動(dòng)機(jī)作為它的動(dòng)力。3. 空氣壓縮機(jī)的動(dòng)力計(jì)算3.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 動(dòng)力計(jì)算是以往復(fù)壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)即曲柄連桿機(jī)構(gòu)為主要研究對(duì)象，分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力情況以及對(duì)壓縮機(jī)動(dòng)力性能的影響。這是壓縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各零部件的強(qiáng)度、剛度計(jì)算以及壓縮機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的力學(xué)基礎(chǔ)。動(dòng)力計(jì)算的任務(wù)是計(jì)算壓縮機(jī)中的作用力，分析壓縮機(jī)的動(dòng)力平衡性能，確定壓縮機(jī)所需的飛輪矩，解決慣性力和慣性力矩的平衡問題。動(dòng)力計(jì)算的任務(wù)是計(jì)算壓縮機(jī)中的作用力，分析壓縮機(jī)的動(dòng)力平衡性能，確定壓縮機(jī)所需的飛輪矩，

14、解決慣性力和慣性力矩的平衡問題。(1)壓縮機(jī)中主要作用力的求解 壓縮機(jī)中的主要作用力有氣體連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間產(chǎn)生的摩擦力。根據(jù)各力間的相互關(guān)系，得出壓縮機(jī)中的綜合活塞力，分析綜合活塞力對(duì)壓縮機(jī)的作用效果；(2)確定飛輪矩 通過計(jì)算各列的切向力值，作出切向力圖及幅度面積向量圖，求得壓縮機(jī)所需的飛輪矩，解決驅(qū)動(dòng)力矩與阻力矩之間的不均衡問題，以保證壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均勻，從而減小電機(jī)和電網(wǎng)的電流、電壓波動(dòng)幅度。(3)動(dòng)力平衡性能分析往復(fù)壓縮機(jī)中的慣性力和慣性力矩是外力，它的大小和方向均隨曲柄轉(zhuǎn)角作周期性的變化，若在機(jī)器內(nèi)部沒有相應(yīng)的平衡力和平衡力矩與之相平衡，則會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的振動(dòng)，并

15、且還會(huì)傳給基礎(chǔ)。為了確保壓縮機(jī)的平穩(wěn)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)力求慣性力和慣性力矩在機(jī)器內(nèi)部的完全平衡。 3.2 活塞的運(yùn)動(dòng) 壓縮機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)在進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)，往往簡(jiǎn)化成如圖3.1所示。即主要運(yùn)動(dòng)不見簡(jiǎn)化為單獨(dú)的質(zhì)點(diǎn)，分別為活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及曲柄梢部分的等速圓周運(yùn)動(dòng)。圖3.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)圖 圖中X軸與氣缸軸線重合，Y軸與X軸垂直。O點(diǎn)為曲軸旋轉(zhuǎn)中心，OA代表曲軸，AB代表連桿，A點(diǎn)代表曲柄梢中心，而C為活塞外止點(diǎn)時(shí)的活塞銷中心位置，D點(diǎn)為活塞內(nèi)止點(diǎn)時(shí)的活塞銷中心位置。 活塞的位移從外止點(diǎn)C算起時(shí)為x,長度為L的連桿與氣缸中心線的夾角為，曲柄的轉(zhuǎn)角為。從圖上的幾何關(guān)系可以得出：活塞位移的近似公式：

16、X=r（1-）+（1-cos） (3-1)在空氣壓縮機(jī)中，通常在1/3.51/6的范圍內(nèi)，取=1/5有熱力計(jì)算可知：S=36.4mm,S=2r,則r=18.2mm,l=91mmX=18.2(1-)+18.2/16(1-) (3-2)活塞速度的近似公式：=rw() (3-3)W=297.25rad/s (3-4)r=18.2mm=0.0182m, 則 =0.0182×297.25(+) (3-5)活塞的加速度 a=rw2(+)m/ (3-6)曲柄梢的加速度 =rw2m/s23.3 連桿的質(zhì)量轉(zhuǎn)化 把連桿質(zhì)量的一部分集中在活塞銷中心B點(diǎn)為,集中在曲柄銷中心A處的為,如圖3.3所示圖3.2

17、 連桿簡(jiǎn)圖 根據(jù)圖3.3，運(yùn)用大學(xué)物理知識(shí)得，=+, = 得出=, = (3-7)根據(jù)已有連桿的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，=(0.3) ,=(0.6)活塞、活塞銷等零件只做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為其質(zhì)量集中在B點(diǎn)，用表示。曲拐部分做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為曲軸、曲柄銷的質(zhì)量集中在A點(diǎn)，用表示。綜上，整個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的總往復(fù)質(zhì)量為=+ (3-8) 總旋轉(zhuǎn)質(zhì)量為=+ (3-9)3.4 計(jì)算活塞力 壓縮機(jī)中的氣體力、往復(fù)慣性力和摩擦力三者的代數(shù)和為活塞力. =+ (3-10) 氣體力 取進(jìn)、排氣壓力的損失分別為0.05,=0.10進(jìn)氣過程氣體力：=(1-)=0.1××1-0.05××=201.6

18、5N排氣過程的氣體力：=1+=0.8××1+0.10××=1867.92N 往復(fù)慣性力=rw2=1334.73N (3-11) 式中=0.83Kg在止點(diǎn)位置停車時(shí)，=-=1666.27N (3-13) 摩擦力 =15.17N (3-14)4. 空氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)V-0.17/8空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)是將兩列氣缸相錯(cuò)600安裝在機(jī)體上，機(jī)體用螺栓固定在儲(chǔ)氣罐的支撐板上，電機(jī)的四個(gè)機(jī)腳也用螺栓固定在儲(chǔ)氣罐的支撐板上，傳動(dòng)方式為皮帶傳動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使曲柄連桿機(jī)構(gòu)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。曲軸的固定由角接觸球軸承、端蓋及擋圈來完成。外部形狀如下圖所示：圖4.14.

19、1 活塞設(shè)計(jì)活塞是活塞式壓縮機(jī)的一個(gè)主要零件，它與氣缸配合形成壓縮容積?；钊O(shè)計(jì)的好壞與壓縮機(jī)的性能（如排氣量）有很大關(guān)系?；钊c活塞環(huán)、刮油環(huán)、活塞銷等零件組成活塞組件?；钊O(shè)計(jì)時(shí)必須滿足的要求是：（1）具有足夠的剛度和強(qiáng)度 ；（2）導(dǎo)熱系數(shù)高。活塞在氣缸中壓縮氣體時(shí)，高溫的氣體將熱量傳給活塞，因此要求活塞的導(dǎo)熱系數(shù)高，盡快的將熱量傳給氣缸體，通過氣缸體向外放熱，這樣可以降低活塞的溫度，提高輸氣系數(shù)。（3）耐磨性好，熱膨脹性??；（4）工藝性良好，價(jià)格低。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使同一系列的壓縮機(jī)的活塞大部分尺寸相同，這樣，加工非常方便。材料上講，鑄鐵價(jià)格低，熱膨脹系數(shù)小，有良好的耐磨性；采用粉末冶金活塞，可

20、以減少加工量和加工工序，節(jié)約工時(shí)，使制造成本降低。（5）鑄造性能良好，重量輕。以減少往復(fù)慣性力。圖4.2連桿式壓縮機(jī)使用的活塞活塞行程缸徑比： =0.7 (4-1)活塞的平均速度：=3.45m/s (4-2)4.2 活塞的幾何尺寸與相互關(guān)系在開啟式壓縮機(jī)中，常常采用圖4.3的固定方式，即把活塞銷用壓力機(jī)壓銷孔固定，銷孔兩端壓上擋圈。圖4.3活塞的長度L與直徑D之比為0.61.3，活塞銷孔中心線距活塞頂部的距離與直徑之比為0.351。活塞銷孔直徑d與外徑D之比=0.270.45,活塞與連桿小頭的連接寬度b與直徑之比為0.320.5。圖4.4 活塞幾何尺寸的相互關(guān)系圖4.5 尺寸d、b與D的關(guān)系綜

21、上，D=52mm,=0.8,L=42mm=0.5,=26mm;=0.3,d=16mm;=0.4.b=21mm. (4-3)取活塞側(cè)壁的厚度t,=3mm?；钊敳康暮穸龋簍=0.4Dmm， 取t=4mm (4-4)活塞材料為ZAlSi12,HBW=50,活塞外表面為加工面?；钊敳康膹?qiáng)度驗(yàn)算：由于活塞頂部并非自由支承，若圓盤厚度為，直徑D=52mm，則直徑截面處的最大彎曲應(yīng)力為： =2 (4-5)式中為最大氣體壓力差對(duì)于圓形活塞，可以取=0.68，D為活塞直徑；為活塞頂部最薄處的厚度。=1+-1-=0.785MPa 則： (4-6)=0.68×2×0.785×=18

22、0×N/ 得出：2.2mm，所以強(qiáng)度符合要求。 (4-7)4.3 活塞銷設(shè)計(jì) 活塞銷的材料由于氣體力和往復(fù)慣性力作用在活塞銷上，加上活塞銷直徑一般很小，故活塞銷承受很大的交變彎曲應(yīng)力和沖擊力?；钊N在交變彎曲應(yīng)力的作用下，油膜不易形成，因而潤滑條件差，易磨損。為此，應(yīng)盡可能使用表面硬度高、具有韌性的材料。取活塞銷材料為20Cr.活塞銷的長度l總是小于活塞直徑D。一般l=(0.850.95)D=46mm活塞銷的外徑應(yīng)使連桿小頭孔有合適的比壓K.連桿小頭孔德寬度b=21mm圖4.6 活塞銷強(qiáng)度驗(yàn)算簡(jiǎn)圖比壓：K=式中 =-=1867.92-201.65=1666.27N (4-8)許用比壓

23、K 150×N/將上述數(shù)據(jù)代入公式得 5.29mm取,=12mm 活塞銷的強(qiáng)度計(jì)算 把活塞銷作為簡(jiǎn)支梁對(duì)待，驗(yàn)算其彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力。連桿小頭的作用力為均布載荷，銷座的支反力假設(shè)為集中力，只考慮氣體力的影響，于是作用于活塞銷上的最大彎矩為： =- (4-9)式中 為兩銷座中心的距離，=l-,取為20mm最大彎曲應(yīng)力： =-=×0.020-×=88.64×N/ (4-10)對(duì)于碳素鋼， 600-1200×N/ (4-11)活塞銷橫截面的剪切應(yīng)力： =58.96×N/ (4-12)對(duì)于碳素鋼， 500×N/ (4-13)綜上，強(qiáng)

24、度符合要求。4.4 連桿4.41 連桿基本尺寸 在曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就是通過連桿使活塞在汽缸中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的。根據(jù)連桿大頭的結(jié)構(gòu)，可分為整體式和剖分式，整體式連桿（圖4.7）用于行程短的曲軸或采取偏心軸的結(jié)構(gòu)。整體式連桿的加工精度容易保證，由于加工時(shí)可以同時(shí)加工大小頭孔，又省去了連桿螺栓、螺母、墊片等零件，不但加工簡(jiǎn)單，而且裝配也很方便，制造成本低。在這里采用整體式連桿。 連桿在工作中主要承受氣體壓力和慣性力所產(chǎn)生的交變載荷，因此，對(duì)連桿的結(jié)構(gòu)要求是：具有足夠的強(qiáng)度和剛度；具有較高的加工精度和表面粗糙度；在保證連桿強(qiáng)度和剛度的條件下，應(yīng)盡量減少連桿的質(zhì)量；減小連桿大小頭孔中心距，

25、可使壓縮機(jī)總體尺寸和重量下降；連桿大小頭孔耐磨性良好；連桿易于加工和測(cè)量，成本低等。圖4.7 整體式連桿 由前面動(dòng)力計(jì)算得，連桿長度l=91mm（1）桿身中間截面尺寸當(dāng)量直徑=1.652.45×=8.2×m (4-14)（2）桿身中間截面當(dāng)量面積=52.8 (4-15)（3）桿身中間截面尺寸 高度： =9.5mm (4-16) 寬度 ： =0.6=5.7mm (4-17)圖4.8 連桿中間截面簡(jiǎn)圖 圖4.9 連桿簡(jiǎn)圖（4）連桿小頭軸向內(nèi)徑：因連桿小頭軸孔與活塞銷外徑配合，故取d=18mm（5） 連桿小頭軸承寬度：=1.2d=21.6mm（6） 連桿大頭軸向內(nèi)徑：連桿大頭與曲

26、柄銷配合，故取D=39mm（7）連桿中間長度：L- 桿體的穩(wěn)定性計(jì)算 連桿的桿身必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，為此，多數(shù)連桿的桿身的橫截面是矩形或工字形。曲柄銷旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿大頭作擺動(dòng)，由于離心力的作用，對(duì)桿身產(chǎn)生彎矩，因此從小頭到大頭的截面組件增大。 桿身截面處所受的壓應(yīng)力為： =315.58N/ (4-18)在連桿擺動(dòng)平面內(nèi)，連桿兩端可以看成是鉸接支承，這時(shí)，桿體中間截面在這方面的縱彎曲應(yīng)力為： =c (4-19)式中 c=,取c=6.0×,=814.5 (4-20)在垂直于連桿擺動(dòng)平面的平面內(nèi)，連桿兩端可以看成是固定支承，桿體中間截面在這方向上縱彎曲應(yīng)力為 =c, =407.25N/

27、 (4-21)連桿桿體所受壓縮和縱彎曲應(yīng)力的總應(yīng)力：=+, =+ (4-22)許用應(yīng)力 8001200N/, 強(qiáng)度符合要求 桿體的強(qiáng)度驗(yàn)算 連桿小頭處于最小桿體截面積按最大壓差工況下的壓縮應(yīng)力考慮。其壓縮力為：=315.58N/ (4-23) 故強(qiáng)度符合要求。4.5 曲軸 曲軸是活塞式空氣壓縮機(jī)的主要部件之一（圖4.10），傳遞著壓縮機(jī)的全部功率。其主要作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過連桿改變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。曲軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)的交變復(fù)合負(fù)載，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度以及主軸頸與曲柄銷的耐磨性。曲軸一般采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造，這里采用45號(hào)鋼。圖4.10 曲柄機(jī)構(gòu)示意圖 曲

28、軸的計(jì)算曲柄銷直徑：=（0.70.8）D，取=39mm (4-24)主軸頸直徑：=（1.01.1）， 取=40mm (4-25) 曲軸的強(qiáng)度校核 曲柄銷上的彎矩為=66.65N·m (4-26) 曲柄部分的彎矩為 =16.66N·m (4-27) 主軸頸部分的彎矩為=12.50N·m (4-28) 曲軸的平均扭矩為=26.94N·m (4-29) 合成彎矩=0.35+0.65=96.379N·m (4-30) 對(duì)于曲柄銷部位的合成彎曲應(yīng)力： =16.56MPa80MPa (4-31)4.6 機(jī)體和氣缸 機(jī)體 機(jī)體是活塞式空氣壓縮機(jī)非常重要的部件

29、，機(jī)體支承著曲軸、連桿機(jī)構(gòu)和氣缸等零部件，并使這些零件互相保持著合適的位置與間隙。機(jī)體的作用有：承受壓縮機(jī)中的作用力；此外，機(jī)體還可以將曲柄連桿機(jī)構(gòu)的重量，電動(dòng)機(jī)的重量，在有些場(chǎng)合還可以將缸體、活塞、級(jí)間的重量還給基礎(chǔ)。（2）給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供定位和導(dǎo)向基礎(chǔ)；如曲軸支承在機(jī)體的主軸承上，十字頭以機(jī)身滑道為導(dǎo)向。（3）作氣缸和某些輔助部件的承座。如某些潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等就安裝在機(jī)體上。對(duì)機(jī)體的要求有： 機(jī)體除承受曲軸、連桿機(jī)構(gòu)和氣缸等零件的重量外，還承受著大小和方向不斷變化的氣體力和慣性力。因此，在設(shè)計(jì)機(jī)體時(shí)，應(yīng)合理的構(gòu)型，盡量使應(yīng)力均勻分布，使機(jī)體具有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證各運(yùn)動(dòng)零部件的正確位置

30、和間隙。在具有足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，應(yīng)盡量減小機(jī)體的重量和尺寸。良好的鑄造工藝性和加工工藝性。機(jī)體一般采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵，機(jī)體的鑄件應(yīng)盡量造型簡(jiǎn)單，起模簡(jiǎn)單，便于清砂。4.62 氣缸 圖4.11氣缸 氣缸是往復(fù)式壓縮機(jī)中直接進(jìn)行氣體壓縮的部分。它與活塞、氣閥等共同組成氣體的工作腔。 對(duì)氣缸的要求是：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；應(yīng)盡可能減小氣缸內(nèi)的余隙容積；結(jié)合部分的連接和密封要可靠；具有良好的鑄造工藝性，拆裝方便。 氣缸的壁厚度： t=+=+2=2.7mm (4-32)式中 D為汽缸直徑，為最大排氣壓力，為材料的許用應(yīng)力，對(duì)于鑄鐵，為30MPa, 為鑄造誤差造成增加的厚度

31、。4.7 氣閥 閥分進(jìn)、排氣閥兩種，均為單向閥，由彈簧、閥片、閥座及升程限制器組成。通過彈力和氣體壓力的作用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟。閥片是活塞式壓縮機(jī)的關(guān)鍵零件之一，它控制著壓縮機(jī)吸氣和排氣，影響到壓縮和膨脹過程?；钊騼?nèi)止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，余隙容積中的高壓氣體膨脹，使氣缸內(nèi)的壓力降低。當(dāng)氣缸內(nèi)外的壓力差大于閥片的彈簧力時(shí)，閥片打開，氣體被吸入氣缸。在活塞接近內(nèi)止點(diǎn)之前，進(jìn)氣閥片一直是開啟的；在活塞接近內(nèi)止點(diǎn)時(shí)，由于活塞移動(dòng)速度下降，閥片前后的壓力差減小，閥片在彈簧力的作用下關(guān)閉，吸氣過程結(jié)束?；钊竭_(dá)內(nèi)止點(diǎn)后，開始向外止點(diǎn)移動(dòng)，此時(shí)，吸氣閥片和排氣閥片都是關(guān)閉的，汽缸容積縮小，氣體被壓縮，因而氣體壓力提高。當(dāng)

32、活塞接近外止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓力與排氣閥片外的壓力差大于排氣閥片本身的彈簧力時(shí)，排氣閥片打開，這就是排氣過程。當(dāng)活塞到達(dá)外止點(diǎn)時(shí)，排氣過程結(jié)束?；钊麖耐庵裹c(diǎn)向內(nèi)止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，膨脹過程開始，氣體在氣缸內(nèi)膨脹時(shí)，吸氣閥片和排氣閥片都是關(guān)閉的。氣閥受閥片兩側(cè)氣體壓力差控制而自行啟閉的自動(dòng)閥，它主要由閥座、閥片、氣閥彈簧和升程限制器四個(gè)主要零件組成。氣閥工作是否正常，直接關(guān)系到壓縮機(jī)的性能。因此，氣閥設(shè)計(jì)的基本要求是：1 氣體流過氣閥的阻力要?。? 氣閥形成的余隙容積要??；3 氣閥及時(shí)啟閉，并且應(yīng)有良好的密封性，關(guān)閉后不允許泄露；4 氣閥的壽命要長；氣閥的使用壽命不但與閥片的材料、工藝過程有關(guān)，而且與

33、升程、轉(zhuǎn)速等有關(guān)，閥片的壽命最好與壓縮機(jī)的壽命相同。5 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，易于維修，通用化程度高。對(duì)閥片的材料的要求：1 高疲勞強(qiáng)度。閥片的斷裂主要是疲勞破壞。因此閥片必須具有高的沖擊、彎曲疲勞強(qiáng)度以及低的疲勞缺口敏感度。閥片表面是疲勞裂紋核心容易產(chǎn)生的地方，在工作狀態(tài)下，表面處應(yīng)力最大，因此應(yīng)提高閥片表面強(qiáng)度。對(duì)閥片進(jìn)行離子氮化處理，是提高閥片表面硬度和沖擊韌性的有效措施。2 非金屬夾雜物含量和帶狀組織級(jí)別要低，閥片中的非金屬夾雜物主要是氧化物和硫化物。選擇閥片材料考慮的因素：閥片所受應(yīng)力及材料綜合性能、使用溫度、耐腐蝕性、材料質(zhì)量、價(jià)格等。故選用馬氏體不銹鋼3Cr13.4.8 帶輪的設(shè)計(jì)

34、 設(shè)計(jì)參數(shù)功率：=1.5kw轉(zhuǎn)速：=2840r/min =980r/min傳動(dòng)比：i=3.0 帶輪的計(jì)算 確定計(jì)算功率 ,由表8-7得，=1.1 =1.5×1.1=1.65kw (4-33) 由 、n ,選擇Z型 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑和驗(yàn)算帶速V由表8-6和8-8.，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=112mm帶速V=16.6m/s, 帶速符合 (4-34)大帶輪的基準(zhǔn)直徑 =i×=3×112=336mm (4-35)確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度 由式0.7+2+得=400mm (4-36) 2+=1570.09mm (4-37)由表8-2選=1400mm實(shí)際中心距a=+=315

35、mm (4-38)驗(yàn)算小帶輪上的包角 =180°-=135.8°90° (4-39)計(jì)算帶的根數(shù)Z 由=112mm和=2840r/min,由表8-4a得=0.82kw由表8-4b得=0.04kw ,由表8-5得=0.882由表8-2得=1.14 =+××=0.865kw (4-40) Z=1.90 取根數(shù)為2根。大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采用橢圓輪輻式 =355mm ,1.8×d=1.8×36=64.8mm 取=8.5mm,=8mm,e=12mm,f=8mm,=2.5mm, =6mm B=Z-1e+2f=2-1×12+16

36、=28mm L=B=28mm, C=B=7mm,S=C=7mm =-2=355-12=343mm =290=290=21mm =0.2=0.2×21=4.2mm =0.4=8.4mm =0.8=0.8×8.4=6.72mm =0.8×21=16.8mm =0.2=0.2×16.8=3.36mm 4.9 曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 曲軸是往復(fù)式壓縮機(jī)的主要部件之一，傳遞著壓縮機(jī)的全部功率。其主要作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過連桿改變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。曲軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)的交變復(fù)合負(fù)載，工作條件惡劣，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐

37、磨性。故曲軸一般采用40、45或50號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造。在本設(shè)計(jì)中采用45號(hào)鋼。 初步確定軸的最小直徑 =125=14.4mm (4-41) 顯然，最小直徑是安裝大帶輪的，取d=28mm,因?yàn)槭菆A錐體形的，所以選=36mm.圖4.12曲軸簡(jiǎn)圖帶輪的寬度B=28mm,帶輪左端用擋圈定位，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得擋圈直徑D=50mm,為了保證擋圈完全壓在帶輪上，所以=26mm. 擬定軸上零件的裝配方案 取=30mm,選0組游隙7026C角接觸球軸承，其尺寸為d×D×B=30×62×16,故=16mm端蓋：e=1.2d=1.2×6=7.2mm,蓋寬=e+m=20m

38、m=62+2.5×6=77mm,=+2.5×6=92mm=-3×6=59mm , =62-10=52mm取=30mm角接觸球軸承用擋圈定位，取=34mm.-段是用來安裝連桿大頭的，直徑等于曲柄銷直徑。4.10 空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐 空氣壓縮機(jī)是一種用來壓縮空氣、提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)械, 簡(jiǎn)稱為空壓機(jī), 被廣泛應(yīng)用于冶金、電子電力、醫(yī)藥、包裝、化工、食品、采礦、紡織、交通等眾多領(lǐng)域。在空壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi), 空氣通過濾清器被吸入空壓機(jī), 在空壓機(jī)中經(jīng)過壓縮, 使其達(dá)到規(guī)定壓力后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐, 然后由排氣管路送往使用地點(diǎn)。儲(chǔ)氣罐裝在空壓機(jī)和壓縮空氣管網(wǎng)之間, 其作用是緩和由

39、于排氣不均勻和不連續(xù)而引起的壓力波，儲(chǔ)備一定數(shù)量的壓縮空氣, 維持供需氣量之間的平衡, 以及去除壓縮空氣中的油水和雜質(zhì), 凈化壓縮空氣。近年來, 空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐事故時(shí)有發(fā)生, 甚至于包括重大事故, 給正常的生產(chǎn)生活以及人身安全帶來重大的損失和威脅。作為壓力容器, 儲(chǔ)氣罐的結(jié)構(gòu)和規(guī)格是根據(jù)其技術(shù)參數(shù)和使用條件, 參照鋼制壓力容器( GB150- 1998) 5 和其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 6- 7 設(shè)計(jì)。操作壓力越大, 則設(shè)計(jì)壓力越大, 需要的殼體材料強(qiáng)度和厚度就越大; 操作溫度越高, 則鋼板在設(shè)計(jì)條件下的許用應(yīng)力越小, 需要的壁厚越大; 另外儲(chǔ)氣罐殼體焊縫的焊接接頭系數(shù), 開孔和接管, 以及腐蝕裕量的大小也

40、同樣對(duì)容器壁厚有著直接的影響。在儲(chǔ)氣罐制造過程中, 若選材不當(dāng)或者鋼板材料質(zhì)量差, 存在諸如鋼板壁厚不均勻, 機(jī)械性能(如抗拉強(qiáng)度)不達(dá)標(biāo), 或者由于焊接原因, 焊接接頭存在氣孔、夾渣、裂紋、未焊透等嚴(yán)重制造缺陷, 造成焊縫質(zhì)量不合格。在儲(chǔ)氣罐的使用過程中, 也有可能產(chǎn)生材質(zhì)劣化、壁厚減薄、嚴(yán)重腐蝕或裂紋等缺陷。這種制造或者使用中產(chǎn)生的缺陷會(huì)嚴(yán)重削弱殼體材料的強(qiáng)度, 即使儲(chǔ)氣罐仍在原額定壓力下工作, 仍然可能因其強(qiáng)度不夠發(fā)生爆炸。因此必須嚴(yán)格按要求設(shè)計(jì)空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐。 儲(chǔ)氣罐容積V=（0.10.14）Q=（0.10.14）×0.17=0.0204 (4-42)綜上，選取儲(chǔ)氣罐內(nèi)徑D=3

41、00mm,=75mm,L=25mm,=6mm5電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)前面的熱力計(jì)算得，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 =2840r/min,功率=1.5kw.根據(jù)轉(zhuǎn)速和功率，選擇Y90S-2三相異步電動(dòng)機(jī)。Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)是按照國際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國際互換性的特點(diǎn)。其中，Y系列電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn)，B級(jí)絕緣。適用于無特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。型號(hào)：Y90S-2額定功率：=1.5kw 額定電壓：V=220V電源頻率：f=50HZ 額定電流：I=6.82A效率：=85%6壓縮機(jī)的振

42、動(dòng)與防振壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)消耗能量，會(huì)加劇零件的磨損，振動(dòng)力傳到機(jī)殼外，使機(jī)殼振動(dòng)，增大噪音，特別是壓縮機(jī)在啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速在瞬時(shí)發(fā)生急劇的變化，不但使噪音增大，還容易引起連接管道的疲勞破損。因此，應(yīng)重視解決壓縮機(jī)的振動(dòng)問題，并提出有效地措施。此外，氣流脈動(dòng)也是引起壓縮機(jī)振動(dòng)的原因之一。壓縮機(jī)的減振方法常常從以下幾個(gè)方面考慮。1排氣管的減振 壓縮機(jī)的排氣管一端與機(jī)體焊接在一起，另一端與排振動(dòng)，氣消聲器連接。為了減小由于氣流脈動(dòng)引起的排氣管應(yīng)使排氣管的固有振動(dòng)頻率遠(yuǎn)離氣柱的固有振動(dòng)頻率，因此排氣管的長度需通過計(jì)算確定。為了減小排氣管的剛度，常常使它具有較復(fù)雜的形狀，如盤成彎曲的蛇狀。有

43、的壓縮機(jī)還在排氣管上套有一個(gè)細(xì)而長的彈簧，用來吸收排氣管的振動(dòng)。2防過振動(dòng)裝置壓縮機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)，以及運(yùn)輸中，會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，即過振。壓縮機(jī)是否一定要設(shè)防振裝置以及防過振是否有效，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)決定。將壓縮機(jī)固定在振動(dòng)試壓機(jī)上，進(jìn)行垂直及水平兩個(gè)方向的振動(dòng)，經(jīng)過規(guī)定時(shí)間的振動(dòng)之后，檢查壓縮機(jī)是否損壞。此實(shí)驗(yàn)稱為過振試驗(yàn)或運(yùn)輸試驗(yàn)。7壓縮機(jī)的潤滑、冷卻和噪聲處理7.1 壓縮機(jī)的潤滑 潤滑的作用 把潤滑油輸送到各零件表面，并使零件的表面形成油膜，減小零件的磨損，提高壓縮機(jī)的使用壽命，減小由于摩擦阻力產(chǎn)生的摩擦功率和摩擦產(chǎn)生的熱量。 潤滑油在氣缸和活塞表面形成的油膜不但起到潤滑的作用，而且起到密封氣體

44、的作用，以減小高壓氣體的泄露。3 冷卻的作用。壓縮機(jī)在各零件表面流過時(shí)，零件上的熱量傳給潤滑油，潤滑油將零件上的熱量帶走，且向機(jī)體噴灑，最后由機(jī)體將內(nèi)部的熱量傳遞給外部的空氣?？諝鈮嚎s機(jī)為無油潤滑，但在高速運(yùn)行下，轉(zhuǎn)動(dòng)副之間、活塞與氣缸內(nèi)表面之間必須有潤滑，潤滑與壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能和使用壽命有密切關(guān)系，應(yīng)根據(jù)使用的要求特性選擇合適的潤滑劑。油脂潤滑其作用有：、潤滑摩擦面，使摩擦面完全被油脂分隔開來，從而降低摩擦功、摩擦熱和磨損；、在密封部位充滿油，起密封作用。壓縮機(jī)的潤滑方式有兩種：飛濺潤滑和壓力潤滑。飛濺潤滑是利用曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)拍擊油面，使油飛濺到各個(gè)運(yùn)動(dòng)零件的摩擦面上，飛濺潤滑不需要專門的潤滑

45、機(jī)構(gòu)。壓力潤滑是采用專門的潤滑機(jī)構(gòu)，以一定的壓力將潤滑油強(qiáng)制送到各個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦表面。在V-0.17/8空氣壓縮機(jī)中可以采用飛濺潤滑。7.2壓縮機(jī)的冷卻 壓縮機(jī)過熱的危害 壓縮機(jī)過熱時(shí)，對(duì)壓縮機(jī)一般有以下危害： 潤滑油粘度下降，運(yùn)動(dòng)零件的表面不能形成完全的油膜，特別是連桿小頭部位，負(fù)荷較大，在正常情況下潤滑條件就較惡劣。壓縮機(jī)過熱時(shí)，連桿小頭產(chǎn)生不正常的磨損，甚至發(fā)生燒壞。2 電動(dòng)機(jī)燒毀。對(duì)于B級(jí)絕緣，壓縮機(jī)在130°的溫度范圍內(nèi)長期運(yùn)轉(zhuǎn)，由于化學(xué)反應(yīng)加快，絕緣材料性能變差，電動(dòng)機(jī)易被燒毀。 壓縮機(jī)冷卻的方法 空氣壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，由于熱力過程的不可逆損失和機(jī)械摩擦所產(chǎn)生的熱量使壓縮

46、機(jī)的溫度升高。為了防止壓縮機(jī)過熱，以保證其工作的可靠性和耐久性，提高其熱力性能和動(dòng)力性能，必須進(jìn)行壓縮機(jī)冷卻。1 汽缸蓋的冷卻汽缸蓋的表面鑄有一定數(shù)量的肋片以改善汽缸蓋的散熱效果。2 降低吸氣過熱度3 潤滑油的冷卻4 電動(dòng)機(jī)的冷卻在轉(zhuǎn)子上安裝一個(gè)葉輪，或者在轉(zhuǎn)子上直接鑄出葉片。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在葉片的作用下，電動(dòng)機(jī)可以得到較好的冷卻。5 采取外部用風(fēng)扇冷卻的措施。7.3 壓縮機(jī)的噪聲 壓縮機(jī)的噪聲源 國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓縮機(jī)的噪聲限制有明確規(guī)定。噪聲大于國標(biāo)規(guī)定值的壓縮機(jī)，視為不合格產(chǎn)品。因此應(yīng)對(duì)壓縮機(jī)的噪聲源進(jìn)行分析，以便采取各種方法降低壓縮機(jī)的噪聲。壓縮機(jī)的噪聲一般來源于以下幾個(gè)方面： 1 機(jī)械性噪聲

47、。壓縮機(jī)的機(jī)械性噪聲主要是由不平衡的往復(fù)慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力造成的，它使排氣管加大振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲，它還使曲柄連桿機(jī)構(gòu)的摩擦聲和沖擊聲加大。當(dāng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的間隙過大時(shí)，這種噪聲會(huì)更顯著。壓縮機(jī)的零件表面粗糙度差，尺寸精度和形位公差不好時(shí)，噪聲也會(huì)更顯著。此外，閥片開啟和關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的沖擊聲，氣閥的自激振動(dòng)也產(chǎn)生噪聲。2 氣流噪聲。氣流噪聲是指氣流通過各零件產(chǎn)生的噪聲。如通過吸氣管、消聲器、閥、氣缸、排氣管以及釘子與轉(zhuǎn)子之間的氣流產(chǎn)生的噪聲。由于氣流存在著壓力脈動(dòng)，所以它可能加大這些部位的振動(dòng)，特別是排氣管的振動(dòng)。3 壓縮機(jī)零部件的共振聲。零部件的共振聲主要發(fā)生在殼體、排氣管、消聲器之間。4. 潤滑油

48、的噴射聲和油泡聲。5 殼體內(nèi)高壓氣體的泄露聲。6 電動(dòng)機(jī)發(fā)出的電磁聲。 降低噪聲的方法 1 防止壓縮機(jī)殼體共振及減少透過聲 （1）增加殼體板材的厚度； （2）機(jī)殼形狀的改進(jìn)，如采取橢圓形或球形機(jī)殼； （3）吸、排氣管與機(jī)殼連接的部位剛性要好； （4）避免排氣管與機(jī)殼共振。 2 防止排氣管共振 （1）改變管長、管徑和管子的形狀； （2）在管上套一個(gè)細(xì)彈簧，減少管的振動(dòng)； （3）不要使管子的低頻共振頻率接近電源頻率。 3 防止零件共振 （1）減少曲柄連桿機(jī)構(gòu)的不平衡力； （2）不使振源的振動(dòng)頻率與零件的共振頻率接近或相同，可通過改變材質(zhì)、形狀的方法獲得。 （3）改變各運(yùn)動(dòng)零件的配合間隙，提高零件的

49、加工精度。 4 采用消聲效果明顯的消聲器。8活塞式空氣壓縮機(jī)的保養(yǎng)與維修 往復(fù)活塞式壓縮機(jī)是廣泛用于壓縮氣體、輸送氣體的機(jī)器,在礦山,冶金,機(jī)械制造,石油化學(xué)工藝流程,都離不開活塞式壓縮機(jī)。壓縮機(jī)性能及運(yùn)轉(zhuǎn)情況的好壞,直接影響著工廠的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效果。若使用與維修不善,或采取對(duì)防患不利的危險(xiǎn)操作,不但會(huì)降低壓縮機(jī)的使用壽命,最終還將引起事故,使工廠生產(chǎn)蒙受巨大的損失。因此對(duì)壓縮機(jī)的使用保養(yǎng)和維修是否合理和完善,是確保壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要措施。 為保證壓縮機(jī)處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，延長機(jī)器的使用壽命，必須進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng) ，通過維護(hù)與保養(yǎng)，能全面掌握機(jī)器的狀況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，排除故障，改善機(jī)器的工作條

50、件。即使出現(xiàn)故障，也便于判斷和采取措施。 8.1壓縮機(jī)使用的注意事項(xiàng)（1）為使壓縮機(jī)能正常、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn), 延長其使用壽命, 應(yīng)實(shí)行定期維護(hù)檢修制度。壓縮機(jī)故障的出現(xiàn), 會(huì)給使用單位一部或全部生產(chǎn)帶來很大影響, 因此對(duì)壓縮機(jī)的日常檢修工作是不可少的, 切不可忽視之。（2）壓縮機(jī)要求耐磨、耐熱、耐腐蝕、韌性強(qiáng)的易損件比較多, 有些使用單位以自己的材料仿制出來滿足急需, 多數(shù)不能耐久, 也成為事故的原因。例如氣缸墊片過厚時(shí), 使氣缸的余隙容積增大, 造成排氣量不足，過薄時(shí)又可能成為撞擊氣缸蓋的原因。氣閥材質(zhì)不好,破損時(shí)破片掉入氣缸內(nèi), 可成為活塞與氣缸燒研和劃傷氣缸鏡面的主要因素。所以最好使用制造廠的零部件, 應(yīng)適當(dāng)儲(chǔ)備制造廠所推薦的備品、備件, 使用以后