空氣壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、2CHU四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)0.42/150型空氣壓縮機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有

2、權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：日期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向

3、國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。導(dǎo)師簽名：日期：年月作者簽名：日期：年月日指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神優(yōu)良中及格口不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度優(yōu)良中及格口不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力優(yōu)良中及格口不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性優(yōu)良中及格口不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的

4、出勤情況優(yōu)良中及格口不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？優(yōu)良中及格口不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？優(yōu)良中及格口不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義優(yōu)良中及格口不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？優(yōu)良中及格口不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平優(yōu)良中及格口不及格建議成績：優(yōu)良中及格不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“丿”）指導(dǎo)教師：（簽名）單位：（蓋章）年月曰評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？優(yōu)良中及格口不及格2、是否完成

5、指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？優(yōu)良中及格口不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義優(yōu)良中及格口不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？優(yōu)良中及格口不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平優(yōu)良中及格口不及格建議成績：優(yōu)良中及格不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“廠）評(píng)閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況優(yōu)良中及格口不及格2、對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況優(yōu)良中及格口不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)優(yōu)良中及格口不及格二、論文（

6、設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？優(yōu)良中及格口不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？優(yōu)良中及格口不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義優(yōu)良中及格口不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？優(yōu)良中及格口不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平優(yōu)良中及格口不及格評(píng)定成績：優(yōu)良中及格不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“丿”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月曰教學(xué)系意見:系主任：（簽名）年月曰摘要往復(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

7、在氣缸中運(yùn)動(dòng)對(duì)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(jí)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)的受力情況?；钊綁嚎s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。關(guān)鍵詞：活塞式壓縮機(jī)；熱力計(jì)算；動(dòng)力計(jì)算;氣缸；曲軸AbstractReciprocatingcompressorisacommontypemachine,usedintheindustry.V-typeofpistonco

8、mpressorsisakindofreciprocatingcompressor,belongtothecompressor,utilizethepistonsinthecylindermovingtosqueezeonthegassqueezedthegaspressure.Thermalcalculationanddynamicalcomputationisbasicofcompressordesigncalculation,isalsoanimportantwoke,accordingtomedium,displacement,pressureoftask-book,bycalcula

9、tinggettingrelatedparametersofcompressors,suchaslevels,columns,sizeofcylinder,shaftpower,bydynamicalcomputationgettingstressedstatusofapistontypecompression,duetoreducethevibrationisveryimportant.heatcalculationanddynamicalcomputationofthepistontypecompressor,whichisprovidingdesigndata.Thecalculatio

10、nsreflectexactlythedesignlevelofthecompressor.Keywords:pistoncompressor;thermalcalculation;dynamicalcomputation;cylinder;cranksh目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 摘要1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document Abstractiii HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第一章引言1 HYPERLIN

11、K l bookmark16 o Current Document 11壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的意義1 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 12活塞壓縮機(jī)的工作原理1 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 1.3活塞壓縮機(jī)的分類2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 14壓縮機(jī)的發(fā)展前景2 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 15壓縮機(jī)設(shè)計(jì)說明3 HYPERLINK l bookmark26 o Current Doc

12、ument 第二章總體設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2.1設(shè)計(jì)依據(jù)及參數(shù)5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 2.2總體設(shè)計(jì)原則5 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.3結(jié)構(gòu)方案的選擇5 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 2.3.1氣缸排列型式的選擇6 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2.3.2運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及選擇7 HYPERLI

13、NK l bookmark38 o Current Document 2.3.3級(jí)數(shù)選擇和各級(jí)壓力比的分配7 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 2.3.4轉(zhuǎn)速和行程的確定9 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 第三章熱力計(jì)算11 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 31確定各級(jí)的容積效率11 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 3.1.1確定各級(jí)的容積系數(shù)11 HYPERLINK l bookmark8

14、2 o Current Document 3.1.2選取壓力系數(shù)123.1.4泄漏系數(shù)13 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 32確定析水系數(shù)133.3各級(jí)行程容積的確定1434汽缸直徑的確定1435實(shí)際行程容積1536各級(jí)名義壓力比153.7排氣溫度1638活塞力的計(jì)算1639計(jì)算軸功率16 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 3.10驅(qū)動(dòng)機(jī)的選擇17 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 第四章動(dòng)力計(jì)算18 HYPERLINK l bookma

15、rk124 o Current Document 41壓縮機(jī)中的作用力18 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 4.1.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和慣性力18 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 4.1.2往復(fù)慣性力往復(fù)摩擦力旋轉(zhuǎn)摩擦力的計(jì)算19 HYPERLINK l bookmark142 o Current Document 4.1.3各級(jí)氣體力的計(jì)算20 HYPERLINK l bookmark168 o Current Document 4.1.4總活塞力及切向力28 HYPERLINK

16、 l bookmark176 o Current Document 第五章氣缸部分的設(shè)計(jì)33 HYPERLINK l bookmark178 o Current Document 51氣缸33 HYPERLINK l bookmark180 o Current Document 5.1.1結(jié)構(gòu)形式的確定33 HYPERLINK l bookmark182 o Current Document 5.1.2氣缸主要尺寸的計(jì)算33 HYPERLINK l bookmark190 o Current Document 52活塞34 HYPERLINK l bookmark192 o Current D

17、ocument 5.2.1活塞環(huán)34 HYPERLINK l bookmark194 o Current Document 5.2.2活塞基本尺寸35 HYPERLINK l bookmark200 o Current Document 第六章基本部件的設(shè)計(jì)37 HYPERLINK l bookmark202 o Current Document 61曲軸37 HYPERLINK l bookmark204 o Current Document 6.1.1曲軸結(jié)構(gòu)的選擇37 HYPERLINK l bookmark206 o Current Document 6.1.2曲軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37 HYP

18、ERLINK l bookmark208 o Current Document 6.1.3曲軸結(jié)構(gòu)尺寸的確定37 HYPERLINK l bookmark212 o Current Document 6.1.4曲軸材料39 HYPERLINK l bookmark214 o Current Document 6.1.5曲軸強(qiáng)度校核39 HYPERLINK l bookmark216 o Current Document 62連桿39 HYPERLINK l bookmark218 o Current Document 6.2.1連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39 HYPERLINK l bookmark220

19、o Current Document 6.2.2連桿尺寸計(jì)算40 HYPERLINK l bookmark246 o Current Document 第七章軸承45 HYPERLINK l bookmark248 o Current Document 7.1滾動(dòng)軸承及其結(jié)構(gòu)確定45 HYPERLINK l bookmark262 o Current Document 第八章聯(lián)軸器46 HYPERLINK l bookmark264 o Current Document 第九章填料和刮油器47 HYPERLINK l bookmark266 o Current Document 9.1填料的基

20、本要求47 HYPERLINK l bookmark268 o Current Document 92填料的結(jié)構(gòu)47 HYPERLINK l bookmark270 o Current Document 9.3材料選擇47 HYPERLINK l bookmark272 o Current Document 第十章氣路系統(tǒng)48 HYPERLINK l bookmark274 o Current Document 101空氣濾清器48 HYPERLINK l bookmark276 o Current Document 102液氣分離器、緩沖器和儲(chǔ)氣罐48 HYPERLINK l bookmar

21、k278 o Current Document 第十一章潤滑系統(tǒng)49 HYPERLINK l bookmark280 o Current Document 第十二章冷卻系統(tǒng)50 HYPERLINK l bookmark282 o Current Document 121概述50 HYPERLINK l bookmark284 o Current Document 122冷卻介質(zhì)的選擇50 HYPERLINK l bookmark286 o Current Document 第十三章結(jié)語52 HYPERLINK l bookmark288 o Current Document 參考文獻(xiàn)54 HY

22、PERLINK l bookmark296 o Current Document 致謝1第一章引言壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械，屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的工作機(jī)。它的種類多、用途廣，有“通用機(jī)械”之稱。1.1壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的意義在石化領(lǐng)域，往復(fù)式壓縮機(jī)主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；不斷開發(fā)變工況條件下運(yùn)行的新型氣閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，應(yīng)用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，通過綜合模擬預(yù)測(cè)壓縮機(jī)在實(shí)際工況下的性能；強(qiáng)化壓縮機(jī)的機(jī)電一體化，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行和聯(lián)機(jī)運(yùn)行；在動(dòng)力領(lǐng)域，活塞式壓縮機(jī)目前占有主要市場(chǎng)。但隨著人們對(duì)使用環(huán)境及能

23、耗、環(huán)保等方面要求的提高，螺桿和渦旋空氣壓縮機(jī)開始占有一定的市場(chǎng)；在制冷空調(diào)領(lǐng)域，往復(fù)式制冷壓縮機(jī)作為一種傳統(tǒng)的制冷壓縮機(jī)，適用于制冷量較廣范圍內(nèi)的制冷系統(tǒng)。雖然目前它的應(yīng)用還比較廣泛，但市場(chǎng)份額正逐漸減小。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)于船舶，機(jī)械，冶金，石油，特別是國防等領(lǐng)域需求體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，小排量，高壓力的空壓機(jī)，CZ0.42/150型空氣壓縮機(jī)其結(jié)構(gòu)性能正好能滿足以上要求。其設(shè)計(jì)成功量產(chǎn)之后將能產(chǎn)生巨大的社會(huì)效應(yīng)。1.2活塞壓縮機(jī)的工作原理活塞式壓縮機(jī)包括：構(gòu)架包括含有放電室和冷卻室的缸蓋。冷卻室是鄰近放電室并包圍著放電室。構(gòu)架還包括了一個(gè)吸入室，壓縮室和一個(gè)曲柄室。冷卻室是孤立于吸入室。氣體是從

24、構(gòu)架外面進(jìn)入吸入室?？尚D(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸支持整個(gè)構(gòu)架。凸輪安置在曲柄室內(nèi)。活塞是通過凸輪連接到旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為活塞的往復(fù)。密封構(gòu)件切斷冷卻室和外部的溝通，使得壓縮機(jī)氣缸蓋密封。通過引入一個(gè)互連的冷卻室和曲柄室。當(dāng)曲軸被電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿使活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在汽缸頂部外圈裝有環(huán)形吸氣閥片，頂部中央則裝有環(huán)形排氣閥片，閥片上均設(shè)有氣閥彈簧。汽缸內(nèi)的活塞由上向下移動(dòng)時(shí)，缸內(nèi)容積增大，壓力下降，于是吸氣管中壓力為P/的空氣便頂開吸入閥進(jìn)入缸內(nèi)，直到行程的下死點(diǎn)為止，這樣便完成了一個(gè)吸入過程。當(dāng)活塞從下死點(diǎn)向上回行時(shí)，被吸入的氣體受到壓縮，壓力因而升高，吸氣閥片在缸內(nèi)氣體壓力和彈簧的作用下

25、迅速關(guān)閉，活塞繼續(xù)上行，缸內(nèi)容積不斷減小，壓力升高，當(dāng)缸內(nèi)壓力升到P2時(shí)，氣體便頂開排氣閥進(jìn)入排氣管路，活塞繼續(xù)上行，直到上死點(diǎn)。當(dāng)活塞由上死點(diǎn)向下死點(diǎn)回行時(shí)，排氣閥在彈簧和排氣管中壓力的作用下關(guān)閉，壓縮機(jī)又開始下一個(gè)吸氣過程。如此周而復(fù)始，完成循環(huán)。1.3活塞壓縮機(jī)的分類往復(fù)壓縮機(jī)分類方法很多：1、按在活塞的一側(cè)或兩側(cè)吸、排氣體，可分為單動(dòng)和雙動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)；2、按氣體壓縮次數(shù)可分為單極、雙極和多級(jí)壓縮機(jī)；3、按壓縮機(jī)所產(chǎn)生的最終壓力可分為低壓、中壓和高壓壓縮機(jī)；4、按排氣量可以分為小型、中性和大型壓縮機(jī)；5、按壓縮氣體的種類可分為：空氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)、氫壓縮機(jī)等。1.4壓縮機(jī)的發(fā)展前景隨著

26、近幾年經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，行業(yè)集中度有所提高，供貨進(jìn)一步向大企業(yè)集中，氣體壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)向布局逐步合理的新局面發(fā)展。通過經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性重組的推進(jìn)，不少劣質(zhì)企業(yè)退出，優(yōu)秀企業(yè)已找準(zhǔn)定位，突出主業(yè)，不斷做大做強(qiáng)，達(dá)到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，承擔(dān)起國家重大技術(shù)裝備項(xiàng)目。在相關(guān)政策方面，為應(yīng)對(duì)全球性金融危機(jī)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的影響，早在09年年初，國家已經(jīng)制定了一系列的刺激經(jīng)濟(jì)方案，重點(diǎn)調(diào)整振興包括石化、冶金等氣體壓縮機(jī)的下游產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的十大產(chǎn)業(yè)。這些措施對(duì)氣體壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了積極的影響，這也是2009年下半年壓縮機(jī)行業(yè)經(jīng)濟(jì)逐漸利好的主要原因。在開拓國際市場(chǎng)方面，壓縮機(jī)行業(yè)應(yīng)積極而謹(jǐn)慎地探索自己的國際化道路。目前，壓縮機(jī)行業(yè)國際化

27、步伐緩慢，尤其是在2009年一整年中，壓縮機(jī)出口形勢(shì)都不容樂觀，這主要表現(xiàn)在國內(nèi)壓縮機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平與國外同類企業(yè)存在一定差距，尤其是目前還沒有形成真正意義上的具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的大型國際企業(yè)集團(tuán)。未來三年，我國石油、化工、冶金、船舶、環(huán)保、清潔能源等行業(yè)將進(jìn)一步發(fā)展，壓縮機(jī)市場(chǎng)需求前景依然看好。如大推力往復(fù)式壓縮機(jī)、工藝螺桿壓縮機(jī)、大排量無油壓縮機(jī)、高壓大排量壓縮機(jī)、機(jī)車配套壓縮機(jī)、低噪聲船用壓縮機(jī)等。2010年，是壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展的新起點(diǎn)，預(yù)計(jì)行業(yè)未來呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。首先是結(jié)構(gòu)調(diào)整將有重大突破。當(dāng)前我國壓縮機(jī)行業(yè)存在一系列深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，包括總體產(chǎn)能過剩，低水平產(chǎn)能比重過大；企業(yè)規(guī)模小

28、而且分散，產(chǎn)業(yè)集中度低；生產(chǎn)力布局不合理現(xiàn)象依然存在；企業(yè)節(jié)能減排的任務(wù)重；科技創(chuàng)新能力不強(qiáng)；資源控制力不強(qiáng)，保障體系建設(shè)滯后等。這些深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，決定了2010年壓縮機(jī)行業(yè)必須下大力量，突出抓好結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，認(rèn)真解決影響壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展的重大問題。第二，行業(yè)內(nèi)要大力推動(dòng)共性技術(shù)研究開發(fā)，掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。當(dāng)前，壓縮機(jī)行業(yè)共性技術(shù)的科研經(jīng)費(fèi)投入不足，研究開發(fā)力量薄弱。2010年，各企業(yè)應(yīng)加大在我國重點(diǎn)培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)裝備研發(fā)力量?？梢杂杏?jì)劃、有步驟地加強(qiáng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家工程技術(shù)研究中心、行業(yè)科研院所等共性技術(shù)研究開發(fā)平臺(tái)的建設(shè)，重點(diǎn)支持原創(chuàng)性技術(shù)、共

29、性技術(shù)及戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)，并培養(yǎng)一支既精通基礎(chǔ)技術(shù)又熟悉行業(yè)技術(shù)的高科技人才隊(duì)伍，努力掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和重要產(chǎn)品的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。第三，進(jìn)入加快發(fā)展制造服務(wù)業(yè)階段。當(dāng)前，壓縮機(jī)行業(yè)存在一些不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的缺陷，如缺少高端技術(shù)，企業(yè)規(guī)模偏小等。面臨這些問題和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，壓縮機(jī)企業(yè)極需提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L方式。在制造過程中重視服務(wù)，從市場(chǎng)調(diào)研、售后，直到產(chǎn)品報(bào)廢回收，努力為客戶提供以知識(shí)密集、附加值高為特征的服務(wù)項(xiàng)目，則是壓縮機(jī)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。現(xiàn)代服務(wù)業(yè)大部分是以人力資本和知識(shí)資本作為其主要投入，這對(duì)壓縮機(jī)企業(yè)在解決發(fā)展、升級(jí)問題的同時(shí)，提升競(jìng)爭(zhēng)力也具有

30、重要支撐作用。與國外往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)水平相比，我國的主要差距為基礎(chǔ)理論研究差，產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)能力低，工藝裝備和實(shí)驗(yàn)手段后，產(chǎn)品技術(shù)起點(diǎn)低，規(guī)格品種、效率、制造質(zhì)量可靠性差。另外，技術(shù)含量高和特殊要求的產(chǎn)品還滿足不了國內(nèi)需求。1.5壓縮機(jī)設(shè)計(jì)說明本說明書包括活塞式壓縮機(jī)的總體設(shè)計(jì)，熱力、動(dòng)力計(jì)算，主機(jī)和輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，潤滑，排氣量調(diào)節(jié)以及安裝調(diào)整等內(nèi)容，還介紹了國內(nèi)已經(jīng)使用的各種活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。此外，壓縮機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)所涉及的單位換算，常用數(shù)據(jù)、公式和材料，氣體特性圖表。由于本人的專業(yè)知識(shí)有限，本設(shè)計(jì)的誤差和缺點(diǎn)在所難免，希望老師批評(píng)指正，以期在以后加以充實(shí)完善。第二草總體設(shè)計(jì)2.

31、1設(shè)計(jì)依據(jù)及參數(shù)公稱容積流量:空氣大氣壓15MPa（表）V180C壓縮介質(zhì):進(jìn)氣壓力:公稱排氣壓力:排氣溫度：2.2總體設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)活塞壓縮機(jī)應(yīng)符合以下基本原則：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。有足夠長的使用壽命（應(yīng)理解為壓縮機(jī)需要大修時(shí)間間隔的長短），足夠高的使用可靠性（應(yīng)理解為壓縮機(jī)被迫停車的次數(shù)）。有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性。有良好的動(dòng)力平衡性。維護(hù)檢修方便。盡可能采用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料。制造工藝性良好。機(jī)器的尺寸小、重量輕。2.3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：1）機(jī)器的型式；2）級(jí)數(shù)和列數(shù);3）各級(jí)氣缸在列中的排列和各列曲柄錯(cuò)角的排列，用上述因素

32、組成的圖形，稱為結(jié)構(gòu)方案圖，即習(xí)慣上所說的機(jī)器縱，橫剖面圖。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廠生產(chǎn)的可能性，驅(qū)動(dòng)方式及占地面積等條件，從選擇機(jī)器的型式和級(jí)數(shù)入手，制訂出合適的方案。壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩方面，即氣缸排列的型式（指氣缸中心線的排列位置）和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。2.3氣缸排列型式的選擇根據(jù)氣缸排列的型式不同，有立式壓縮機(jī)、臥式壓縮機(jī)、對(duì)稱平衡型壓縮、對(duì)置型壓縮機(jī)及角度式壓縮機(jī)。角度式壓縮機(jī)，氣缸中心線具有一定的角度，但不等于零度和1801。按氣缸中心線的位置不同，又可以分為W型、V型、L型和扇型。由于本設(shè)計(jì)選擇一種較老的結(jié)構(gòu)：立式壓縮機(jī)。其

33、優(yōu)點(diǎn)在于：1）活塞工作表面不承受活塞重量，因而氣缸和活塞的磨損比臥式的小且均勻，活塞環(huán)的工作條件有所改善，能延長機(jī)器的使用壽命。2）占地面積比較小。3）因?yàn)檩d荷使機(jī)身主要產(chǎn)生拉伸和壓縮應(yīng)力，所以機(jī)身的形狀簡(jiǎn)單，重量輕。4）往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的慣性力垂直作用在基礎(chǔ)上，而基礎(chǔ)抗垂直振動(dòng)的能力較強(qiáng),所以它的尺寸較小。2.1圖三列立式氧氣壓縮機(jī)2.3.2運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及選擇活塞式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有:無十字頭和帶十字頭兩種，本設(shè)計(jì)為無十字頭。選擇無十字頭的理由是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，機(jī)械高度較低，相應(yīng)的機(jī)械重量較輕,一般不需要專門的潤滑機(jī)構(gòu)。但是無十字頭的壓縮機(jī)只能作成單作用的，所以,氣體容積的利用不充分（因?yàn)榛?/p>

34、塞與氣缸之間，只在活塞的一側(cè)形成工作腔），氣體的泄漏量也比較大，氣缸的工作表面所受的側(cè)向力也較大，因而活塞易磨損,另外，氣缸的潤滑油量也難于控制。2.3.3級(jí)數(shù)選擇和各級(jí)壓力比的分配工業(yè)用的氣體，有時(shí)需求較高的壓力，需采取多級(jí)壓縮。在選擇壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)時(shí)，低，結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，造價(jià)便大大上升。因此，必須根據(jù)壓縮機(jī)的容量和工作特點(diǎn)，恰當(dāng)?shù)剡x擇所需的級(jí)數(shù)和各級(jí)壓力比。30是級(jí)中的相對(duì)壓力損失，一般平均的相對(duì)壓力損失值為1020%，取5=20%,查圖2得，50=2.75?？倝嚎s比a=151t0.1Z=ln151/ln2.75=4.95選擇壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。設(shè)計(jì)時(shí)，通常總是從分析工作條件相

35、同或相近的現(xiàn)有機(jī)器入手，來確定新集線器所需的級(jí)數(shù)。表2-1列出了工業(yè)上在各種操作條件下使用的壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)；應(yīng)該指出，表中所列的級(jí)數(shù)是考慮了各種具體情況而選取的，如排氣壓力為220公斤/厘米2的氦氫氣壓縮機(jī)，由于中間有兩段的壓力為工藝流程所需要，因而取六級(jí)；3米2/分一下的微型空氣壓縮機(jī)，在排氣壓力為7公斤/厘米2時(shí)取一級(jí)，這是由于其工作是間歇的，并考慮到系列化的原因，所以表2-1只供選擇級(jí)數(shù)時(shí)參考。表2-1工業(yè)上常用的各種氣體壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)吃吒.如、宜甜牡導(dǎo).山輕2“so1.43no地h7&氏富一區(qū)佗3；ifl陽肚汽姬-|玄IBBtaiK1H.Q3圧宙性H蒂IB侏卄豹牙力亦nn金斤/陽r樂ft找

36、A31$2iJi卷餐頁3i.a祗ft*匕to3.1RB.L713-1匚LB-3”注吩旳3r3l-i為了盡量減小機(jī)器的體積和考慮到級(jí)數(shù)過高對(duì)設(shè)備的要求也大大提高，取Z=3級(jí)根據(jù)工況的需要，選擇級(jí)數(shù)為三級(jí)，按照等壓力比分配的原則，5=82=1511/3=5.32,但為使第一級(jí)由較高的容積系數(shù)，第一級(jí)的壓力比取稍低值，各級(jí)名義壓力及壓力比見表1。表2-2各級(jí)名義壓力及壓力比級(jí)數(shù)123吸氣壓力po/MPa0.10.532.835S排氣壓力Po/MPa0.532.83515.1d壓力比0=P0/P05.305.345.33Sd2.3.4轉(zhuǎn)速和行程的確定轉(zhuǎn)速，行程和活塞平均速度的關(guān)系:ns式中Cm活塞平均

37、速度（米/秒）;n壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分）;S活塞行程（米）。表2-3活塞式壓縮機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)表梏X力Zfra51.2722|1.2?:H1403.4(1zao3.ED丄汕邱S.USTIC：3-$T嗣W12札a1917?22那加0!15小型壓縮機(jī)為使結(jié)構(gòu)緊湊和公司的相關(guān)要求，只能采用較小行程，取s=40mm。近代壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)n通常在以下范圍：微型和小型：1000-3000（轉(zhuǎn)/分）中型：500-1000（轉(zhuǎn)/分）大型：250-500（轉(zhuǎn)/分）ns1500 x40 x103c=沁1.307m/sm3030取壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速n=1500r/min則，符合活塞平均速度。第三章熱力計(jì)算壓縮機(jī)的熱力計(jì)算，是根據(jù)氣

38、體的壓力，容積和溫度之間存在一定的關(guān)系，結(jié)合壓縮機(jī)的具體特性和使用要求而進(jìn)行的，其目的是要求得最有利的熱力參數(shù)（各級(jí)的吸排氣溫度，壓力，所耗動(dòng)力）和適宜的主要結(jié)構(gòu)尺寸（活塞行程，氣缸直徑等）。計(jì)算前做以下說明：A.壓力一在熱力計(jì)算中使用的壓力都是絕對(duì)壓力，為統(tǒng)一起見，本說明除特別注明外，壓力均指絕對(duì)壓力。溫度一在熱力計(jì)算中所采用的是絕對(duì)溫度，它以K來表示。絕對(duì)溫度與攝氏溫度之間具有以下關(guān)系：T=t+273比容一單位重量氣體所占容積。理想氣體在不同溫度和壓力下的重量。按下式計(jì)算:丫二11.79空T3.1確定各級(jí)的容積效率311確定各級(jí)的容積系數(shù)相對(duì)余隙容積a根據(jù)統(tǒng)計(jì)，壓縮機(jī)的相對(duì)余隙容積值多在以

39、下范圍內(nèi)：壓力20公斤/厘米2；a=0.070.12；壓力20321公斤/厘米2；a=0.120.16微型壓縮機(jī)的相對(duì)余隙容積：排氣量在0.2米3/分以下；a=0.0880.10排氣量在0.3米3/分以上；a=0.0350.05由于P=15.1MPa，則a=0.120.25，排氣量為qV=0.42m3,則a=0.0350.05,所以，各級(jí)相對(duì)余隙容積a1=0.07a2=0.13a3=0.14；膨脹指數(shù)M對(duì)于雙原子氣體，從常壓進(jìn)氣的大，中型壓縮機(jī)第一級(jí)氣缸，根據(jù)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)范圍，選取的M值如下：壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)：n200（轉(zhuǎn)/分），m=1.21.30n200(轉(zhuǎn)/分)，m=1.251.35n500(轉(zhuǎn)/

40、分)，m=k表3-1不同壓力下的m值虜人豎+F:isi（雪斤，耳叮?nt-J.-4迖-ieg大干】三4-1rji=.E54Ein=14TilJb-Li本次設(shè)計(jì)中氣體絕熱指數(shù)取k=1.25,根據(jù)吸入壓力值可知各級(jí)的膨脹系數(shù)m尢干加mt值如M-m1=1.125m2=1.187m3=1.25；容積系數(shù)：九v1二1-a1(e11/m1-1)二1-0.07X(5.301/1.125-1)二0.7602=1-a2(e21/m2-1)二1-0.13X(5.341/1.187-1)二0.5893=1-a3(e31/m3-1)二1-0.14x(5.331/1.25-1)二0.606312選取壓力系數(shù)當(dāng)常壓吸氣時(shí)

41、，=0.95-0.98，在循環(huán)壓縮機(jī)的第一級(jí)和多級(jí)壓縮機(jī)的第二級(jí),因吸氣壓力較高，即使同樣大小的壓力損失，相對(duì)壓力損失仍很小，這時(shí)人=0.95-1.0。根據(jù)各級(jí)的吸入壓力選擇壓力系數(shù)如下：久尸0.95久2=0.98久3=1p1p2p3313選取溫度系數(shù)根據(jù)下圖所示關(guān)系選取溫度系數(shù):I.h去#匕S.n?.D4.0乩生市ItL4圖3-1溫度系數(shù)妣與壓力比的關(guān)系久=0.95久=0.96久2=0.96t1t2t3314泄漏系數(shù)泄漏系數(shù)一般取值在0.900.98范圍，則=0.94切2=0.95右3=0.95綜上所述，容積系數(shù)：n1=九A入人=0.76x0.95x0.95x0.94=0.6451v1plt

42、111nv2=v2入p2人2人2=0.5&9).9X0.9X0.90.535%仏3人3兀人3=0606x.99芻0.5533.2確定析水系數(shù)第一級(jí)無水分析出久申1=1.0第二級(jí)軸2=(Ps2-申2Psa2)S1/(Ps2-申2Psa2)妬3=(Ps3-申3Psa3)申2/(Ps3-申3PsaJ干氣系數(shù)昭=0.8%=1.0申3=1.0取定一級(jí)進(jìn)氣溫度20C。,二級(jí)進(jìn)氣溫度40C。三級(jí)進(jìn)氣溫度30C。由表2可得,1PttFy1t1?y(C)畑斤炮疥)S斤丿來9(&)f/厘米T(楚斤丿米!e(fijf/H米y(E斤琳TI006690-0553925U-032290.23044911,)19570.0

43、7232Qr007i92Eg屈藥O-QS43750OJ257R01,09803370.U36340.03379-0,13216.0.869640*0082&0-00630歸Q03S630.02721F2o.nsaj0.0910752SO.IMOUo.ozm53C.1457S0.0952S6Q.0OB530.H)726300*043250.0303654Q.侶盟0+Q9m70.01030.G9O.30J20.19)S220.02QHrl的20.10284700.3177C.19B2細(xì)Ory2863D.0205747Q,104210-0720534o.omi&.O517?4?0J13B20,075

44、57表3-2飽和水蒸汽在170C時(shí)的壓力P(kgf/cm2)與重度卩(kgf/m2)當(dāng)T=20C。時(shí),Pz=2383Pa；當(dāng)T=40C。，則，P尸7520Pa當(dāng)T3=30C。，則1sal2sa23P=4325Pasa3進(jìn)氣狀態(tài)下的排氣量Vm二0.42x0.1x106x(20+273.15)/(0.1x106-0.87x2383)x273.15)二0.473.3各級(jí)行程容積的確定壓縮機(jī)各級(jí)的氣缸行程容積按下式計(jì)算：Vt=Vm/九式中Vm壓縮機(jī)的排氣量(米3/分)；九壓縮機(jī)的排氣系數(shù)，心A人多級(jí)壓縮機(jī)其余各級(jí)的氣缸行程容積按下式計(jì)算：V=出人xp1/p.xTi/TixVtidii1s1sisis1

45、m式中ps1，psi1級(jí)和i級(jí)的公稱吸氣壓力；Ts1，Tsil級(jí)和i級(jí)的公稱吸氣溫度；九ii級(jí)的排氣系數(shù)。一級(jí)的形成容積：V,1=Q/n1=0.47/0.=6(4.572m/mi訂、v1二級(jí)的形成容積：Vi2=(1-0.87x0.04325)x1x105x(40+273.15)x0.47/(0.53x0.533x106x(20+273.15)=0.165n/min三級(jí)的形成容積：Vi3=0.98187x1x105x(30+273.15)x0.47/(0.532xB8x106x(20+273.15)=0.031n/min3.4汽缸直徑的確定對(duì)于單作用氣缸：氣缸直徑計(jì)算公式d=糾卩訂/兀snVi1

46、氣缸的行程容積(米3/分)；S活塞行程(米)n壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)；i同級(jí)氣缸數(shù)；d活塞桿直徑(米)。一級(jí)氣缸直徑：D1=(Vi1x4/(0.04x3.14x1500)/2=0.124m二級(jí)氣缸直徑：D2=(Vi2x4/(0.04.141500)/)=0.059m三級(jí)氣缸直徑：D3=(Vi3x4/(0.x4.141500)/)=0.025m做成3-1-2式壓縮機(jī)時(shí)氣缸直徑如下一級(jí)氣缸D11二(Vi1x4/(0.04x3.14x1500)+D32)i/2二0.127m二級(jí)氣缸D22二(Vi2x4/(0.04x3.14x1500)+D112)1/2二0.14m三級(jí)氣缸D33二(Vi3x4/(0.

47、04x3.14x1500)1/2二0.0259m圓整后氣缸直徑如下D11二0.13mD22二0.11mD33二0.025m3.5實(shí)際行程容積Vh1=40 x0.001x3.14x(0.132-0.0252)x1500/4=0.7665n/minVh2=40 x0.001x3.14x(0.132-0.112)x1500/4=0.2260n/minVh3=40 x0.001x3.14x0.0252x1500/4=0.0294m/min3.6各級(jí)名義壓力比修正系數(shù)K1=1K2=Vh1Vh2/Vi2Vi1=0.7665x0.2260/(0.72x0.16=0.768K3=Vh3Vh1/Vi3Vi1=0

48、.0294x0.7665/(0.031x0.72)=1.130表3-3各級(jí)公稱壓力比修正級(jí)次公稱壓力系數(shù)實(shí)際壓力公稱壓力比P0/MPasP,0/MPadKPMPasPdMPa10.10.53310.10.4094.0920.5332.8360.7680.4093.2067.8332.83615.11.1303.20615.14.71取進(jìn)氣相對(duì)壓力損失尸6.0%，排氣相對(duì)壓力損失虧=4.2%；幾=2.3%sidls2訃1.4%d2實(shí)際壓力一級(jí)：Ps=ps0(1-0.06)=0.094Pd=pd0(1+0.042)=0.4265二三級(jí)實(shí)際壓力如下表：表3-4各級(jí)進(jìn)氣、排氣壓力與實(shí)際壓力比公稱壓力排

49、氣損失實(shí)際壓力實(shí)際壓比級(jí)次P/MPaP/MPaA3；p/MPaPJ/MPasdsdd10.10.5330.060.0420.0940.42654.53820.5332.8360.0420.0230.3923.2808.36432.83615.10.0230.0143.13215.3114.8883.7排氣溫度T=293.15KTs=313.15KTs尸303.15KTd二Tse(m-1)/msi23一級(jí)排氣溫度Td1二293.15x0.490.11二342.3K二級(jí)排氣溫度Td2二313.15x7.830-157二432.6K三級(jí)排氣溫度Td3二303.15x4.710-2二413.3K3.8

50、活塞力的計(jì)算表3-5蓋側(cè)與軸側(cè)活塞工作面積及活塞力級(jí)次軸側(cè)：蓋側(cè)：A=3.14/W氣體力活塞力A=3.14/4c氣體力活塞力4x(D2-d2)PFW=PA106Wwx(D2-d2)PF=PA106cw1A=0.01wl-0.094-1200.9A尸0.012ci-0.4265-5449.5277772A尸0.00w23.2812359.2A尸0.003c20.3921477.737687683ARO。w3-3.132-1536.9A=0.000c3-15.311-7512.204949表3-6止點(diǎn)氣體力計(jì)算下止點(diǎn)上止點(diǎn)F尸F(xiàn)1+F2+F3=9621.3w/w1w2w3耳產(chǎn)賂+賂+吃二-1148

51、4.03.9計(jì)算軸功率N1=(1.634九vVh1PsOx5x10)(8；0.11-1)二(1.634x0.7665x0.76x5x0.1x10)x(4.538oi-1)二0.86KW同理N2=2.87KWN3=1.54KW總指示功率N二N1+N2+N3二0.86+2.87+1.54二5.27KW傳動(dòng)效率取nm=0.7則軸功率Nz二NJ%二7.54KW3.10驅(qū)動(dòng)機(jī)的選擇活塞式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)方式和壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案和主要參數(shù)的選擇有著密切的關(guān)系，在選擇壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)方案和主要參數(shù)時(shí)，應(yīng)該同時(shí)考慮驅(qū)動(dòng)方式的選擇。驅(qū)動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的卻大多數(shù)是交流電動(dòng)機(jī)，而交流電動(dòng)機(jī)中又以鼠籠式異

52、步電動(dòng)機(jī)為最多。中、小功率的鼠籠式電動(dòng)機(jī)可按我國電動(dòng)機(jī)系列(JS、JK、JSQ等)選取。不管是異步電動(dòng)機(jī)還是同步電動(dòng)機(jī)，共同的特點(diǎn)是啟動(dòng)電流大而啟動(dòng)力矩小。，傳動(dòng)效率取n=0.7則軸功率N二NT/n二7.54KW!mzIm電機(jī)功率余度10%，N二Nzx(1+10%)=7.54x(1+10%)=8.29KW則電機(jī)功率取11kw。所以，電機(jī)型號(hào)選取為1JB12-4。第四章動(dòng)力計(jì)算4.1壓縮機(jī)中的作用力圖4-1曲柄連桿機(jī)構(gòu)示意圖壓縮機(jī)中作用力的分析，是進(jìn)行壓縮機(jī)零件強(qiáng)度和剛度計(jì)算的依據(jù)，也是判斷這些力對(duì)壓縮機(jī)裝置影響的基礎(chǔ)。壓縮機(jī)中主要的作用力有氣體壓力、曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和摩擦力。4.

53、11曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和慣性力活塞的位移、速度和加速度可從曲柄連桿機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系中確定。圖3表示曲柄連桿機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系。尢活塞位移x和曲柄轉(zhuǎn)角:x=r(1-cosa)+(1-cos2a)4往復(fù)慣性力:I=ma=m2r(cosa+九cos2a)=m2rcosa+m2r九cos2a=I+1pppp12圖4-2往復(fù)慣性力I按曲柄轉(zhuǎn)角a展開圖4.1.2往復(fù)慣性力往復(fù)摩擦力旋轉(zhuǎn)摩擦力的計(jì)算熱力計(jì)算數(shù)據(jù)：一級(jí)活塞直徑D11=130mm，吸氣壓力ps1=0.094MPa,排氣壓力pd/=0.4265MPa,m=1.125。二級(jí)活塞直徑D22=110mm，吸氣壓力ps2=0.392MPa,排氣壓

54、力pd2=3.28MPa,m=1.187。三級(jí)活塞直徑D33=25mm，吸氣壓力ps3=3.125MPa，排氣壓力pd3=15.31MPa，m=1.25?；钊谐蘳=40mm，轉(zhuǎn)速n=1500r/min，九=1/6，過程指數(shù)n=1.25。角速度：co=迥=2%34%1500=157rad/s6060在初步設(shè)計(jì)是估計(jì)最大往復(fù)質(zhì)量活塞的質(zhì)量mp=7kg尢活塞位移x和曲柄轉(zhuǎn)角a:x=r(1-cosa)+(1-cos2a)4往復(fù)慣性力：I=ma=m2r(cosa+cos2a)=m2rcosa+m2rcos2apppp往復(fù)摩擦力(各部分零件間的總摩擦功往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分占60%70%現(xiàn)取中間值65%)：Ry=

55、(0.65N(1/%-1)x60)/2ns=1.363KN旋轉(zhuǎn)摩擦力(一般旋轉(zhuǎn)摩擦力所消耗的功率占總的機(jī)械摩擦功率的30%0%,現(xiàn)在取35%)：Rr=(0.35N(l/qm-1)60)/Kns=0.0489KN4.1.3各級(jí)氣體力的計(jì)算根據(jù)氣缸的排列方式(312),可知一三級(jí)是吸氣過程時(shí)二級(jí)是壓縮過程。規(guī)定拉應(yīng)力為正值，壓應(yīng)力為負(fù)值。一級(jí)氣體力的計(jì)算：余隙容積的行程S0=aS=2.8mm，活塞面積F1=0.0l277M2，壓縮機(jī)膨脹過程的多變指數(shù)，可取m=1.125，壓縮機(jī)過程多變1指數(shù)m=k=1.2，蓋側(cè)的氣體力為負(fù)值。進(jìn)氣壓力PS=0.094MPa，排氣壓力PdSd=0.4265MPa；膨

56、脹過程；P二p(Sc)m；進(jìn)氣過程P=PS；壓縮過dx+SS程P=ps4-1。(S+S)；(c)mx+Sc排氣過程P=Pd；c蓋側(cè)氣體力Pi=-P%計(jì)算結(jié)果如下表弧度活塞位移膨脹過程進(jìn)氣過程壓縮過程排氣過程氣體力P=PSP=-PFig1aXP=p(Sc)mdx+SSisP=Pd0.00000.00000.427S十S、P=p(y)msx十Sc-5449.4660.08730.08360.413-5272.1500.17450.33340.376-4801.6200.26180.74720.327-4176.2960.34911.32080.276-3528.1640.43632.04890.2

57、30-2938.0100.52362.92460.191-2437.4980.61093.93950.159-2028.6200.69815.08420.133-1700.4170.78546.34810.113-1438.5060.87277.71960.096-1229.3040.95999.18630.083-1200.9251.047210.73530.094-1200.9251.134512.35290.094-1200.9251.221714.02530.094-1200.9251.309015.73830.094-1200.9251.396317.47790.094-1200.9

58、251.483519.22980.094-1200.9251.570820.98040.094-1200.9251.658122.71610.094-1200.9251.745324.42380.094-1200.9251.832626.09110.094-1200.9251.919927.70610.094-1200.9252.007129.25770.094-1200.9252.094430.73530.094-1200.9252.181732.12940.094-1200.9252.268933.43110.094-1200.9252.356234.63230.094-1200.9252

59、.443535.72600.094-1200.9252.530736.70560.094-1200.9252.618037.56560.094-1200.9252.705338.30130.094-1200.9252.792538.90850.094-1200.9252.879839.38420.094-1200.9252.967139.72570.094-1200.9253.054339.93130.094-1200.9253.141640.00000.094-1200.9253.228939.93130.094-1203.0963.316139.72570.095-1209.6433.40

60、3439.38420.096-1220.6663.490738.90850.097-1236.3383.577938.30130.098-1256.9073.665237.56560.100-1282.7063.752536.70560.103-1314.1643.839735.72600.106-1351.8163.927034.63230.109-1396.3284.014333.43110.113-1448.518c4.101532.12940.118-1509.386二級(jí)氣體力的計(jì)算：余隙容積的行程S0=1S=5.2mm,4.712420.98040.182-2326.1824.799