还剩56页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
型空气压缩机
0.42/150摘要往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械立式压缩机是往复活塞式压缩机的一种,属于容积式压缩机,是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压,使气体压力提高热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本,又是最重要的一项工作,根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求,经过计算得到压缩机的相关参数,如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等,经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据,其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平关键词活塞式压缩机;热力计算;动力计算;气缸;曲轴第二章总体设计公称容积流量:
0.42m3/min压缩介质空气进气压力大气压(表)公称排气压力:15MPa180℃排气温度设计依据及参数
2.1总体设计原则
2.2设计活塞压缩机应符合以下基本原则满足用户提出的排气量、排气压力,及有关使用条件的要求a.有足够长的使用寿命(应理解为压缩机需要大修时间间隔的长短),足够高的使用可靠性(应b.理解为压缩机被迫停车的次数)有较高的运转经济性c.有良好的动力平衡性d..维护检修方便e尽可能采用新结构、新技术、新材料f.制造工艺性良好g..机器的尺寸小、重量轻h结构方案的选择
2.3活塞式压缩机的结构方案由下列因素组成1)机器的型式;2)级数和列数;3)各级气缸在列中的排列和各列曲柄错角的排列,用上述因素组成的图形,称为结构方案图,即习惯上所说的机器纵,横剖面图选择压缩机的结构方案时,应根据压缩机的用途,运转条件,排气量和排气压力制造厂生产的可能性,驱动方式及占地面积等条件,从选择机器的型式和级数入手,制订出合适的方案压缩机的结构特点主要体现在两方面,即气缸排列的型式(指气缸中心线的排列位置)和运动机构的结构气缸排列型式的选择
2.
3.1根据气缸排列的型式不同,有立式压缩机、卧式压缩机、对称平衡型压缩、对置型压缩机及角度式压缩机角度式压缩机,气缸中心线具有一定的角度,但不等于零度和按气缸中心线的180℃位置不同,又可以分为型、型、型和扇型W VL由于本设计选择一种较老的结构立式压缩机其优点在于)活塞工作表面不承受活塞重量,1因而气缸和活塞的磨损比卧式的小且均匀,活塞环的工作条件有所改善,能延长机器的使用寿命)2占地面积比较小)因为载荷使机身主要产生拉伸和压缩应力,所以机身的形状简单,重量轻)34往复运动部件的惯性力垂直作用在基础上,而基础抗垂直振动的能力较强,所以它的尺寸较小图三列立式氧气压缩机
2.1运动机构的结构及选择232活塞式压缩机的运动机构有无十字头和带十字头两种,本设计为无十字头选择无十字头的理由是结构简单、紧凑,机械高度较低,相应的机械重量较轻,一般不需要专门的润滑机构但是无十字头的压缩机只能作成单作用的,所以,气体容积的利用不充分(因为活塞与气缸之间,只在活塞的一侧形成工作腔),气体的泄漏量也比较大,气缸的工作表面所受的侧向力也较大,因而活塞易磨损,另外,气缸的润滑油量也难于控制级数选择和各级压力比的分配233工业用的气体,有时需求较高的压力,需采取多级压缩在选择压缩机的级数时,Q1O
0.2*40图级中最佳压力比与相对压力损失的关系曲线
2.2£o6一般应遵循下列原则使压缩机消耗的功最小、排气温度应在使用条件许可的范围内、机器重量轻、造价低要使机器具有较高的热效率则级数越多越好(各级压缩比越小越好)然而级数增多,则阻力损失增加,机器总效率反而降低,结构也更加复杂,造价便大大上升因此,必须根据压缩机的容量和工作特点,恰当地选择所需的级数和各级压力比是级中的相对压力损失,一般平均的相对压力损失值为取查图得,3310〜20%,3=20%,2加=
2.75总压缩比=区=
41510.1•••Z=lnl51/ln
2.75=
4.95选择压缩机的级数是一个比较复杂的问题设计时,通常总是从分析工作条件相同或相近的现有机器入手,来确定新集线器所需的级数表列出了工业上在各种操作2-1条件下使用的压缩机的级数;应该指出,表中所列的级数是考虑了各种具体情况而选取的,如排气压力为公斤/厘米2的氮氢气压缩机,由于中间有两段的压力为工艺流程所需要,因而220取六级;米分一下的微型空气压缩机,在排气压力为公斤/厘米时取一级,这是由于其32/72工作是间歇的,并考虑到系列化的原因,所以表只供选择级数时参考2-1表工业上常用的各种气体压缩机的级数2-1e《来“分》他n徐气j Gt83UF大气压充气.《蜡、在熊.船!•,口按8I,11a1——|CT•1大,玉血力2i9f
1.SI1叁气53-4日陵.«rW.电站大气IE召也船业A34皿3如用.水缶机龙专Ml4火气乐玛田女r分改依及3-4〜5大,E630〜8中岳空气a我国A4g〜tg大气压as〜打恨区空气分氏帙£
37.3J5]41----------------彼M气1U〜20!
1.032216甘19〜281_6_32ts始火熄化阳211石治气1818O.M i36〜43打an兴许B7t天然r1106I43★成现2购炉气性网泳J
17.03293第厂气|20S.286或K2—啊化笈13n〜“Q冬火C.G3321右帆奇就6火性HO
1.03131由由打气4二W.化•j1・0$201^221合成■出第6•5〜10大气压10〜2禁«,油化N〜jJR.,1IC〜40会版乙31X0\1ft KM氏力故斤/用米)RKGM*ft M—殴,;缆,,_____________________________________319气n融今展我
3131.835液化4$心•105_____________蠕乙金有机成
3.H713C
41.17C1819有轨仆成3大气后臭气代比3“气氨/送3370S〜8U2IT大气笈330^163;陵化4为了尽量减小机器的体积和考虑到级数过高对设备的要求也大大提高,取级Z=3根据工况的需要,选择级数为三级,按照等压力比分配的原则,£尸£但为使2=1511/3=
5.32,第一级由较高的容积系数,第一级的压力比取稍低值,各级名义压力及压力比见表lo表各级名义压力及压力比2-2级数123吸气压力p;/MPa
0.
10.
532.835排气压力p/MPa
0.
532.
83515.1压力比£=p°J p
5.
305.
345.33转速和行程的确定转速,行程和活塞平均速度的关系c=—30式中活塞平均速度(米/秒);Cm——压缩机转数(转/分);n活塞行程(米)S——小型压缩机为使结构紧凑和公司的相关要求,只能采用较小行程,取s=40mm表活塞式压缩机主要结构参数表2-3近代压缩机转数通常在以下范围:n微型和小型:(转/分)1000-3000中型:(转/分)500-1000大型:(转/分)250-500ns1500xOxlO3c——x
1.307nVs3030抵京力1推荐・教下的语署sw也境行程].S!H1寸5《徐来】g分j3祜0092・11009R
93.272300AM
3.
271407303.4114079y
3.40iao6M
3.G0130MC乐”5OC.2s SCO
4.001242B
4.00ie
3203754.
00223603754.30324003334,44454303OO
4.5G取压缩机的转速zi=1500r/min则-符合活塞平均速度第三章热力计算压缩机的热力计算,是根据气体的压力,容积和温度之间存在一定的关系,结合压缩机的具体特性和使用要求而进行的,其目的是要求得最有利的热力参数(各级的吸排气温度,压力,所耗动力)和适宜的主要结构尺寸(活塞行程,气缸直径等)计算前做以下说明压力一在热力计算中使用的压力都是绝对压力,为统一起见,本说明除特别注明外,压力均指绝a.对压力温度一在热力计算中所采用的是绝对温度,它以来表示b.K绝对温度与摄氏温度之间具有以下关系T=t+
273.比容一单位重量气体所占容积c理想气体在不同温度和压力下的重量按下式计算「rc PM7=
11.79-T确定各级的容积效率
3.1确定各级的容积系数
3.
1.1相对余隙容积a根据统计,压缩机的相对余隙容积值多在以下范围内压力<2公斤/厘米2;a=
0.07〜
0.12;压力>20〜321公斤/厘米2;a=
0.12〜
0.16微型压缩机的相对余隙容积排气量在米/分以下;
0.23a=
0.088〜
0.10排气量在米/分以上;
0.33a=
0.035〜
0.05由于尸贝」=排气量为片贝所以,各级相对余隙容=
15.1MPa,I
0.12〜
0.25,0・42n,a=
0.035-
0.05,积田=a/=
0.07G2=
0.
130./4;膨胀指数m对于双原子气体,从常压进气的大,中型压缩机第一级气缸,根据压缩机转数范围,选取的m值如下压缩机转数<(转/分),n200m=
1.2〜
1.30转/分,n200转/分,二n500m k表不同压力下的值3-1mR入压力中CM本次设计中气体绝热指数取根据吸入压力值可知各级的膨胀系数值如下k=L25,mm/=
1.125〃22=
1.187m3=
1.25;容积系数2vi=l-crifl1/m-1=1-
0.07x
5.301/1125-1=
0.7602V2=1-«2f2l/m2-1=1-
0.13X
5.341/1187-1=
0.5892V3=1-03£/3-l=l-
0.14x
5.33,125_1=
0.606选取压力系数
3.
1.2当常压吸气时,刖=在循环压缩机的第一级和多级压缩机的第二级,因吸气压力
0.95-
0.98,较高,即使同样大小的压力损失,相对压力损失仍很小,这时加根据各级的吸入压力选择压力系数如下册/=而
0.952=
0.9871P3=1选取温度系数
3.
1.3根据下图所示关系选取温度系数图温度系数比与压力比£的关系3-1出力比%〃=
0.95九2二
0.962/3=
0.96泄漏系数
3.
1.4泄漏系数一般取值在.范围,则力尸力90〜
0.
980.942/2=
0.953=
0.95综上所述,容积系数7/vi=tvi2piAtiZii=
0.76x
0.95x
0.95x
0.94=
0.645=办为77v222222=
0.589x
0.98x
0.96x
0.95=
0.535办九+3=Xv3Ap3313=
0.606x1x
0.96x
0.95=
0.553确定析水系数
3.2第一级无水分析出4©=
1.0—^级%夕入夕2=Ps2-^92Psa2£,l/Ps2-02Psa2p3=Ps3-3Psa302/Ps3-Q3Psa3干气系数pi=
0.8q2=i.o p3=l.取定一级进气温度,二级进气温度三级进气温度由表可得,20C40C30C°2ot tV ytcoP公斤/庾米,P公斤/座米D P公斤/哩来zCO公斤侏D|X公斤/米/公斤/米,
10.
006690.
00519250.
032290.02304490U
19370.
079230.083020-
007190.005S
6260.
034260.
02437500.
1257830.
007720.
00593270.
036340.
02376510.
132160.
0869640.
008290.
00636280.
038530.02722520*
138810.
0910750.
008890.
00680290.04083Q.
02875530.
145750.
0953560.
009530.
00726300.
043250.
03036540.
152980.
0998070.
01020.
00775310.
045800.
03205550.
160510.
10440.
010980.
00827320.
048470.0333J
560.
168350.
1092190.
011700.
00882330.
051280.
035650.
176530.
114257100.0J
2510.
00940340.
354230.03758580〃珞
040.1193It
0.
013380.
01001350.
957330.0396c590・193皖
0.
1247120.
01429001066360.
060570.
04172600.
20310.
1302130.
011340.
01526370.
063980.
04393610.
21270.1360J
40.
016290.012C«
380.
57550.
04623620.
22270.
1420150.
017380.
01282390371290.04B
64630.
23300.
1482160.
018530.
01363400.07520・
05115640.
24380.
1546170.
019750.
01447410.
079300.05376;
650.
25500.
1613180.
021030.
01536420.
083600.
05649660.
26660.
1682190.
022390.
01630430.
088090.
05935670.
27870.
1753200.
017290.
02383440.
092790.
06234680.
29120.
1827210.
025340.018S
3450.
097710.
06545690.
30420.
1903220.
02694480.
019420.
102840.
06868700.
31770.1982230,
28630.
02057470.
108210.072052A
0.
030410.
0277480.113S
20.07557表3-2饱和水蒸汽在1〜70℃时的压力尸kgf/cm2与重度y kgf/m2当时,尸当乃则,巴〃当贝T/=20C°2383Pa;=40C°,2=7520Pa Ts=30C°,Psa3=4325Pa进气状态下的排气量Vm=
0.42x
0.1x106x20+
273.15/
0.1xlO6-
0.87x2383x
273.15=
0.47各级行程容积的确定
3.3压缩机各级的气缸行程容积按下式计算弘=%4式中压缩机的排气量米分;vm——3/4-------压缩机的排气系数,2=石“1々1却多级压缩机其余各级的气缸行程容积按下式计算1—/Lkli/JOi/d Xpsi/psiX Tsi/Ts\X式中级和级的公称吸气压力;psi,psi1i级和级的公称吸气温度;Tsi,Tsi——1i石——级的排气系数i一级的形成容积Vii=Q/z/vi=
0.47/
0.645=
0.72m/min二级的形成容积Vi2=1-
0.87X
0.04325x lxIO5x40+
273.15x
0.47/
0.53x
0.533x lO6x20+
273.15=
0.165m/min三级的形成容积V=
0.98187xlxlO5x30+
273.15x
0.47/
0.532xB8xlO6x20+
273.15=
0.031nVmini3汽缸直径的确定
3.4对于单作用气缸气缸直径计算公式方D=J4VWW气缸的行程容积米分;Vil——3/——活塞行程米;S压缩机的转速转/分;n同级气缸数;i——活塞杆直径米d——一级气缸直径Di=Viix4/
0.M x
3.14xl5001/2=
0.124m二级气缸直径D2=V x4/
0.M x
3.14x15001/2=
0.059mi2三级气缸直径D3=Vi x4/
0.M x
3.14x15001/2=
0.025m3AbstractReciprocating compressoris acommon typemachine,used inthe industry.V-type ofpiston compressorsis akind ofreciprocatingcompressor,belong tothe compressor,utilize the pistons inthe cylindermoving tosqueeze onthegas,squeezed thegas pressure.Thermal calculationand dynamical computation isbasic ofcompressor designcalculation,is also an importantwoke,according tomedium,displacement,pressure oftask-book,by calculatinggetting relatedparameters ofcompressors,suchas levels,columns,size ofcylinder,shaft power,by dynamicalcomputation gettingstressed statusof apiston typecompression,due toreduce thevibration isvery important,heat calculationand dynamicalcomputation ofthepistontypecompressor,which isproviding designdata.The calculationsreflect exactlythe designlevel ofthe compressor.Keywords:piston compressor;thermal calculation;dynamicalcomputation;cylinder;cranksh做成式压缩机时气缸直径如下3-1-2一级气缸Di1=Vii x4/
0.04x
3.14x1500+D32,/2=
0.127m二级气缸D22=Vi2x4/
0.H x
3.14x1500+DH21/2=
0.14m三级气缸圆整后气缸直径如下D33=Vi3x4/
0.04x
3.14xl5002=
0.0259mDii=
0.13m D22=
0.11m Eh3=
0.025m实际行程容积
3.5Vhi=40x
0.001x
3.14xQ,132-0,0252x1500/4=
0.7665nVmi nVh2=40x
0.001X
3.14XO,132-O,112X15OO/4=
0.2260nVmi nVh3=2x1500/4=
0.0294m/mh各级名义压力比
3.6修正系数K.=lK2=VhiVh2/Vi2Vii=
0.7665x
0.2260/072x
0.165=
0.768Ka=Vh3Vhi/Vi3Vii=
0.0294x
0.7665/0031x
0.72=
1.130表各级公称压力比3-3修正级次公称压力实际压力公称压力比系数P°/MPa P*/MPa KPsA/Pa々MPas
10.
10.
53310.
10.
4094.
0920.
5332.
8360.
7680.
4093.
2067.
8332.
83615.
11.
1303.
20615.
14.71取进气相对压力损失据尸,排气相对压力损失苏尸携加
6.0%
4.2%;2=
2.3%=
1.4%实际压力一级Ps=ps°1-
0.06=
0.094Pd=pd°1+
0.042=
0.4265二三级实际压力如卜表表各级进气、排气压力与实际压力比3-4公称压力排气损失实际压力实际压比级次A/MPa々p/MPa Pj/MPas/MPa
10.
10.
5330.
060.
0420.
0940.
42654.
53820.
5332.
8360.
0420.
0230.
3923.
2808.
36432.
83615.
10.
0230.
0143.
13215.
3114.888排气温度
3.7Tsi=
293.15K TS2=
313.15K TS=
303.15K Td=Ts^m-1/m3一级排气温度Ten=
293.15XQ.49011=
342.3K二级排气温度
313.
157.830157=
432.6KTd2=X三级排气温度Td3=
303.15X
4.71°-2=
413.3K活塞力的计算
3.8表盖侧与轴侧活塞工作面积及活塞力3-5盖侧气体力活塞力4-
3.14/4级次轴侧P Fw=PAwlO6xD2-d2气体力活塞力Aw=
3.14/494xD2-d2P Fc=PAwlO6AH/=
0.01-
0.094-
1200.9A7=
0.012-
0.4265-
5449.527777卬242=
0.
003.
2812359.2AC2=
0.
0030.
3921477.737687683A W3=
0.00-
3.132-
1536.9A C3=
0.000-
15.311-
7512.2049表止点气体力计算3-6下止点上止点FW7=FW1+FW2+FW3=
9621.3FC7=FCI+FC2+FC3=-
11484.0计算轴功率
3.9Ni==
1.6342vVhiPsO x5xlO^iO.ll-l=L634x
0.7665x
0.76x5xO.lxlOx
4.538011-1=
0.86KW同理N2=
2.87KW N3=
1.54KW总指示功率Ni=Ni+N2+N3=
0.86+
2.87+
1.54=
5.27KW传动效率取则轴功率r|m=
0.7Nz=Ni/z/rn=
7.54KW驱动机的选择
3.10活塞式压缩机的驱动包括驱动机和传动装置驱动方式和压缩机的结构方案和主要参数的选择有着密切的关系,在选择压缩机结构方案和主要参数时,应该同时考虑驱动方式的选择驱动活塞式压缩机的却大多数是交流电动机,而交流电动机中乂以鼠笼式异步电动机为最多中、小功率的鼠笼式电动机可按我国电动机系列、、等选取不管是异步电JS JKJSQ动机还是同步电动机,共同的特点是启动电流大而启动力矩小,传动效率取巾产则轴功率
0.7Nz=Ni/〃m=
7.54KW电机功率余度10%,N=Nzx1+10%=
7.54x1+10%=
8.29KW则电机功率取Ukw所以,电机型号选取为1JB12-4第四章动力计算压缩机中的作用力
4.1图曲柄连杆机构意图4-1ZF压缩机中作用力的分析,是进行压缩机零件强度和刚度计算的依据,也是判断这些力对压缩机装置影响的基础压缩机中主要的作用力有气体压力、曲柄连杆机构运动时产生的惯性力和摩擦力曲柄连杆机构的运动关系和惯性力
4.
1.1活塞的位移、速度和加速度可从曲柄连杆机构的几何关系和运动关系中确定图表3示曲柄连杆机构的几何关系活塞位移和曲柄转角ocxx=r[l-cos«H——l-cos2a]4往复惯性力I=m a=m co2r coscif+2cos2a=m a2r cosa+m co2r^cos2a=4+AP P P P图往复惯性力/按曲柄转角展开图4-2a往复惯性力往复摩擦力旋转摩擦力的计算
4.L2热力计算数据一级活塞直径吸气压力排气压力〃O〃=13mm,ps/=
0.094MPa,m-d/=
0.4265MPa,
1.125o二级活塞直径吸气压力排气压力D22=l10mm,ps2=
0.392MPa,pd2=
3.28MPa,m=L187o三级活塞直径吸气压力排气压力D33=25mm,ps3=
3.125MPa,pds=l
5.31MPa,m=
1.25o活塞行程转速〃=过程指数s=40mm,1500i7min,2=1/6,n=L252m角[束度.2x
3.14x1500用理反・co=——=-------------------------=157rad/s6060在初步设计是估计最大往复质量活塞的质量加〃=7kg活塞位移和曲柄转角ax=x r[l-cos«+—l-cos2«]4往复惯性力222往复摩擦力各部分零件间I=m a=m co^rcos a+A cos2a=m cor cosa+m corAcos2aP P PP的总摩擦功往复运动部分占现取中间值60%——70%65%RY=
0.65N1/%-1x60/2ns=
1.363KN旋转摩擦力一般旋转摩擦力所消耗的功率占总的机械摩擦功率的现在取30%——40%,35%Rr=O.35Nl/77-1x60/ms=
0.0489KNm各级气体力的计算
4.L3根据气缸的排列方式可知一三级是吸气过程时二级是压缩过程规定拉应力为3—1—2,正值,压应力为负值一级气体力的计算余隙容积的行程So=«iS=
2.8mm,活塞面积Fi=
0.01277M2,压缩机膨g胀过程的多变指数,可取压缩机过程多变指数盖侧的气体力为负值进气=
1.125,m=k=
1.2,压力排气压力Pd膨胀过程;尸=〃」上门;进气过程;Ps=
0.094MPa,=
0.4265MPa;P=Ps压缩过d x+Sc程排气过程盖侧气体力计算结果如下表x+Sp=2s+s,y”;p=Pd;P=PFgic4-1o弧度活塞位移膨胀过程进气过程压缩过程排气过程气体力P=Ps Pi=-PFglp=pda X-
5449.
4660.
00000.
00000.427x+Sg
0.
08730.
08360.413-
5272.
1500.
17450.
33340.376-
4801.
6200.
26180.
74720.327-
4176.
2960.
34911.
32080.276-
3528.
1640.
43632.
04890.230-
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.
9251.
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.
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.
403439.
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.
5184.
712420.
98040.182-
2326.
1824.
799719.
22980.198-
2535.
1444.
886917.
47790.218-
2782.
8524.
974215.
73830.241-
3078.
2975.
061514.
02530.269-
3433.
0635.
148712.
35290.302-
3862.
1725.
236010.
73530.343-
4385.
1955.
32339.
18630.394-
5027.
6885.
41057.
71960.456-
5449.
4665.
49786.
34810.427-
5449.
4665.
58515.
08420.
427.
5449.
4665.
67233.
93950.427-
5449.
4665.
75962.
92460.427-
5449.
4665.
84692.
04890.427-
5449.
4665.
93411.
32080.427-
5449.
4666.
02140.
74720.427-
5449.
4666.
10870.
33340.427-
5449.
4666.
19590.
08360.427-
5449.
4666.
28320.
00000.427-
5449.
4664.
101532.
12940.118-
1509.386二级气体力的计算余隙容积的行程So=aiS=
5.2mm,活塞面积Fi=
0.003768M2,压缩机膨胀过g程的多变指数,可取压缩机过程多变指数盖侧的气体力为负值进气压力m=k=
1.2,排气压力Pd膨胀过程〃“(二^)〃,;进气过程;压缩Ps=
0.392MPa,=
3.280MPa;p=P=Ps过S+S E之〃(尸=2x+S_;排气过程盖侧气体力计算结果如下P=Pd;PkPFgi表4-2o弧度活塞位移膨胀过程进气过程压缩过程排气过程气体力a X Pi=PFgl
0.
00000.
00003.
28012359.
170.
08730.
08363.
21912127.
420.
17450.
33343.
04711479.
940.
26180.
74722.
79710537.
820.
34911.
32082.
5079446.
2340.
43632.
04892.
2118330.
4200.
52362.
92461.
9317275.
3560.
61093.
93951.
6796326.
2770.
69815.
08421.
4595499.
1010.
78546.
34811.
2724791.
9690.
87277.
71961.
1134194.
0790.
95999.
18630.
9803691.
2891.
047210.
73530.
8683269.
1961.
134512.
35290.
7742914.
5971.
221714.
02530.
6942616.
0381.
309015.
73830.
6272363.
8761.
396317.
47790.
5712150.
1361.
483519.
22980.
5221968.
2851.
570820.
98040.
4811812.
9961.
658122.
71610.
4461679.
9321.
745324.
42380.
4151565.
5621.
832626.
09110.
3921477.
6611.
919927.
70610.
3921477.
6612.
007129.
25770.
3921477.
6612.
094430.
73530.
3921477.
6612.
181732.
12940.
3921477.
6612.
268933.
43110.
3921477.
6612.
356234.
63230.
3921477.
6612.
443535.
72600.
3921477.
6612.
530736.
70560.
3921477.
6612.
618037.
56560.
3921477.
6612.
705338.
30130.
3921477.
6612.
792538.
90850.
3921477.
6612.
879839.
38420.
3921477.
6612.
967139.
72570.
3921477.
6613.
054339.
93130.
3921477.
6613.
141640.
00000.
3921477.
6613.
228939.
93130.
3931480.
3313.
316139.
72570.
3951488.
3813.
403439.
38420.
3991501.
9293.
490738.
90850.
4041521.
1823.
577938.
30130.
4101546.
4323.
665237.
56560.
4191578.
0723.
752536.
70560.
4291616.
6053.
839735.
72600.
4411662.
6593.
927034.
63230.
4561717.
0064.
014333.
43110.
4731780.
5924.
101532.
12940.
4921854.
5624.
188830.
73530.
5151940.
3074.
276129.
25770.
5412039.
5064.
363327.
70610.
5722154.
1994.
450626.
09110.
6072286.
8604.
537924.
42380.
6482440.
4984.
625122.
71610.
6952618.
7864.
712420.
98040.
7502826.
2144.
799719.
22980.
1.11活塞压缩机的工作原理
1.21塞压缩机的分类
1.32压缩机的发展前景
1.42压缩机设计说明
1.53第二章总体设计5设计依据及参数
2.15总体设计原则
2.25结构方案的选择
2.35气缸排列型式的选择
2.
3.16运动机构的结构及选择
2.
3.27级数选择和各级压力比的分配2337转速和行程的确定
2.
3.49第三章热力计算11确定各级的容积效率
3.111确定各级的容积系数
3.
1.111选取压力系数
3.
1.212泄漏系数
3.
1.413确定析水系数
3.213各级行程容积的确定
3.314汽缸直径的确定
3.414实际行程容积
3.515各级名义压力比
3.615排气温度
3.716活塞力的计算
3.816计算轴功率
3.916驱动机的选择
3.1017第四章动力计算18压缩机中的作用力
4.118曲柄连杆机构的运动关系和惯性力
4.
1.
1184.
886917.
47790.
8903351.
7704.
974215.
73830.
9783684.
9615.
061514.
02531.
0824078.
0475.
148712.
35291.
2064543.
4615.
236010.
73531.
3535096.
2315.
32339.
18631.
5275754.
2185.
41057.
71961.
7356537.
99955.
58515.
08422.
2758572.
3515.
67233.
93952.
6179861.
8055.
75962.
92463.
01011341.
295.
84692.
04893.
28012359.
175.
93411.
32083.
28012359.
176.
02140.
74723.
28012359.
176.
10870.
33343.
28012359.
176.
19590.
08363.
28012359.
176.
28320.
00003.
28012359.17三级气体力的计算余隙容积的行程活塞面积压缩机膨胀过So=aiS=
2.8mm,Fgi=
0.01277M2,程的多变指数,可取压缩机过程多变指数盖侧的气体力为负值进气压力m,=L2,m=k=
1.2,排气压力尸膨胀过程;Ps=
0.094MPa,d=
0.4265MPa;S进气过程;压缩过程;尸=°;排气过程工+p=psP=(7f“)”s+s2x+S.弧度活塞位移膨胀过程进气过程压缩过程排气过程气体力月=用XP=Pd Pi=-PF iXg
0.
00000.0000-
7511.
770.
08730.
083615.311-
7373.
990.
17450.
333415.031-
6987.
910.
26180.
747214.244-
6423.22盖侧气体力计算结果如下表P=Pd;Pi=-PFgi4-
30.
34911.
320813.093-
5764.
730.
43632.
048911.750-
5087.
150.
52362.
924610.369-
4442.
580.
61093.
93959.055-
3859.
850.
69815.
08427.868-
3350.
040.
78546.
34816.828-
2913.
100.
87277.
71965.938-
2543.
100.
95999.
18635.184-
2231.
781.
047210.
73534.549-
1970.
461.
134512.
35294.016-
1751.
091.
221714.
02533.569-
1566.
591.
309015.
73833.193-
1533.
351.
396317.
47793.125-
1533.
351.
483519.
22983.125-
1533.
351.
570820.
98043.125-
1533.
351.
658122.
71613.125-
1533.
351.
745324.
42383.125-
1533.
351.
832626.
09113.125-
1533.
351.
919927.
70613.125-
1533.
352.
007129.
25773.125-
1533.
352.
094430.
73533.125-
1533.
352.
181732.
12943.125-
1533.
352.
268933.
43113.125-
1533.
352.
356234.
63233.125-
1533.
352.
443535.
72603.125-
1533.
352.
530736.
70563.125-
1533.
352.
618037.
56563.125-
1533.
352.
705338.
30133.125-
1533.
352.
792538.
90853.125-
1533.
352.
879839.
38423.125-
1533.
352.
967139.
72573.125-
1533.
353.
054339.
93133.125-
1533.
353.
141640.
00003.125-
1533.
353.
228939.
93133.125-
1536.
243.
316139.
72573.131-
1544.
963.
403439.
38423.149-
1559.
633.
490738.
90853.179-
1580.
493.
577938.
30133.222-
1607.
873.
665237.
56563.277-
1642.
203.
839735.
72603.433-
1734.
083.
927034.
63233.535-
1793.
204.
014333.
43113.655-
1862.
454.
101532.
12943.796-
1943.
114.
188830.
73533.961-
2036.
744.
276129.
25774.152-
2145.
234.
363327.
70614.373-
2270.
874.
450626.
09114.629-
2416.
444.
537924.
42384.925-
2585.
334.
625122.
71615.270-
2781.
684.
712420.
98045.670-
3010.
554.
799719.
22986.136-
3278.
164.
886917.
47796.682-
3592.
144.
974215.
73837.322-
3961.
845.
061514.
02538.076-
4398.
735.
148712.
35298.966-
4916.
765.
236010.
735310.022-
5532.
735.
32339.
186311.277-
6266.
475.
41057.
719612.773-
7140.
615.
49786.
348114.555-
7511.
775.
58515.
084215.311-
7511.
775.
67233.
939515.311-
7511.
775.
75962.
924615.311-
7511.
775.
84692.
048915.311-
7511.
775.
93411.
320815.311-
7511.
776.
02140.
747215.311-
7511.
776.
10870.
333415.311-
7511.
776.
19590.
083615.311-
7511.
776.
28320.
000015.311-
7511.77总活塞力及切向力总活塞力等于各级气体力,往复摩擦力,旋转摩擦力及往复惯性力之和Pii切向力(二+)结果如下表T=PxSin4/Cos/,4-4弧度往复惯性力旋转摩擦力往复摩擦力总活塞力总切向力
0.
00004030.
088489.
9391363.326-
6090.
163489.
9400.
08734008.
197489.
9391363.326-
5793.506-
98.
8400.
17453942.
888489.
9391363.326-
4992.212-
519.
2800.
26183835.
251489.
9391363.326-
3894.031-
680.
2740.
34913687.
070489.
9391363.326-
2714.421-
584.
0240.
43633500.
785489.
9391363.326-
1606.422-
291.
7040.
52363279.
428489.
9391363.326-
650.
337117.
7150.
61093026.
557489.
9391363.
326127.
213572.
9020.
69812746.
168489.
9391363.
326730.
8831019.
9830.
78542442.
602489.
9391363.
3261180.
3601423.
4590.
87272120.
447489.
9391363.
3261500.
7601763.
5110.
95991784.
430489.
9391363.
3261570.
4971900.
2651.
04721439.
317489.
9391363.
3261572.
6731966.
3081.
13451089.
806489.
9391363.
3261542.
0071986.
7621.
2217740.
429489.
9391363.
3261492.
1431972.
7681.
3090395.
461489.
9391363.
3261313.
4711813.
9221.
396358.
837489.
9391363.
3261130.
9621636.
2841.4835-
265.
913489.
9391363.
326985.
0771485.
6731.5708-
575.
727489.
9391363.
326883.
3961373.
3361.6581-
868.
048489.
9391363.
326834.
0121308.
5831.7453-
1140.
850489.
9391363.
326845.
7511298.
4901.8326-
1392.
648489.
9391363.
326928.
4561347.
6931.9199-
1622.
493489.
9391363.
3261093.
3261458.
2202.0071-
1829.
946489.
9391363.
3261353.
3181629.
3242.0944-
2015.
044489.
9391363.
3261723.
5351857.
1982.1817-
2178.
250489.
9391363.
3262221.
5072134.
5042.2689-
2320.
395489.
9391363.
3262867.
1532449.
5572.3562-
2442.
602489.
9391363.
3263682.
0002785.
0652.4435-
2546.
220489.
9391363.
3264686.
9653116.
3522.5307-
2632.
737489.
9391363.
3265897.
6043409.
2492.6180-
2703.
701489.
9391363.
3267315.
4013618.
3182.7053-
2760.
644489.
9391363.
3268227.
5783440.
8612.7925-
2805.
006489.
9391363.
3268183.
2172849.
8912.8798-
2838.
063489.
9391363.
3268150.
1602259.
5302.9671-
2860.
876489.
9391363.
3268127.
3471669.
5243.0543-
2874.
236489.
9391363.
3268113.
9871079.
6973.1416-
2878.
635489.
9391363.
3268109.
588489.
9403.2289-
2874.
236489.
9391363.
3268108.915-
334.
1493.3161-
2860.
876489.
9391363.
3267874.754-
1102.
0103.4034-
2838.
063489.
9391363.
3267223.031-
1680.
6873.4907-
2805.
006489.
9391363.
3266275.614-
1993.
0133.5779-
2760.
645489.
9391363.
3265178.535-
2029.
8023.6652-
2703.
701489.
9391363.
3264057.847-
1832.
5993.7525-
2632.
737489.
9391363.
3262999.108-
1465.
9393.8397-
2546.
221489.
9391363.
3262047.860-
995.
1893.9270-
2442.
603489.
9391363.
3261219.991-
474.
9234.0143-
2320.
395489.
9391363.
326513.
17354.
4524.1015-
2178.
251489.
9391363.326-
84.
414565.
7454.1888-
2015.
044489.
9391363.326-
588.
6431042.
5364.2761-
1829.
947489.
9391363.326-
1016.
5371476.
6894.3633-
1622.
494489.
9391363.326-
1385.
0181866.
3104.4506-
1392.
649489.
9391363.326-
1710.
6032214.
2324.5379-
1140.
850489.
9391363.326-
2009.
6192526.
8924.6251-
868.
048489.
9391363.326-
2298.
6762813.
481489.
9391363.
326489.
9391363.
326489.
9391363.
326489.
9391363.
326489.
9391363.
3261363.326—
489.
9391363.
326489.
9391363.
326489.
9391363.
326489.
9391363.326—
5.
58512746.
168489.
9391363.326-
7374.
0844622.
1205.
67233026.
557489.
9391363.326-
7093.
6954001.
3145.
75963279.
428489.
9391363.326-
6840.
8243415.
3695.
84693500.
784489.
9391363.326-
6619.
4672864.
0935.
93413687.
070489.
9391363.326-
6433.
1822345.
2006.
02143835.
251489.
9391363.326-
6285.
0011854.
5616.
10873942.
888489.
9391363.326-
6177.
3641386.
5086.
19594008.
197489.
9391363.326-
6112.
055934.
1896.
28324030.
088489.
9391363.326-
6090.
163489.941计算结果如下表:•111■1•々100880*
1.*a IQOI根据如句力的与叠角的相对关系画出a横坐标弹性装帽;8I刚性战瘠或悬瞥电机表示转角以按扇哥的局长展开—即fST形
710000.
0008000.000图一二才常年受4力图活塞受到的致活帛力/卒加M由上将W总活塞力♦
1.21■切向力33830-
2000.000住复惯性力例图纵坐南、表小切向力;二毫;360长度比例布//=.R:m=3vl4x40/360=
0.349mm/mm力比例公斤/毫米m=10t由图可求得5Tm=
2714.44N幅度面积F=1917mm2按下表取不均匀度3=
0.0125表各种驱动方式的值4-5b又由兀可得平均切向力n,加=夕功/〃-*〃=又公斤3030*
8.29/
3.14*201500=
2638.7所以|7m,-7m-7m,|x100%=
2.715%飞轮距GD2=3600m imtF/n2^=3600x
0.349x100x1917/15002x
0.0125x1000=
8.565公斤•米第五章气缸部分的设计气缸
5.1气缸是活塞式压缩机中的组成压缩容积的主要部分根据压缩机所达到压力,排气量,压缩机的结构方案,压缩气体的种类,制造气缸的材料以及制造厂的习惯等条件,气缸的结构可以有各种各样的形式设计气缸的要点是>应具有足够的强度和刚度工作表面具有良好的耐磨性1>要具有良好的冷却,在有油润滑的气缸中,工作表面应有良好的润滑状态2>尽可能减少气缸内的余隙容积和气体阻力3>结合部分的连接和密封要可靠4>要有良好的制造工艺性和装拆方便5>气缸直径和阀座安装孔等尺寸应符合“三化”要求6结构形式的确定
5.
1.1气缸因工作压力不同而选用不同强度的材料,这个设计工作压力低于150kgf/cm2本设计采用水冷空气压缩机的单层壁气缸,气缸用铸铁制造,铸铁具有良好的铸造200kgf/cm2,性能,对气缸结构形状的限制较小,所以铸铁气缸的形式较多极差式的铸铁气缸,根据级在气缸中的布置方式和气缸的尺寸,可以制成整体式和分段的本设计的气缸由一二级气缸和三级气缸组成在水冷气缸中,应特别注意气阀部分的冷却,一方面要使气阀有充分的冷却,另一方面把吸气阀和排气阀用冷却水隔开,以保证气缸有较高的吸气系数气缸主要尺寸的计算
5.
1.2一二级气缸的壁厚气缸布置在气缸盖上,气缸形状较简单且用高强度铸铁,取[%|=壁厚的附加项300kg/cm2a,其值按选择,则值,]=
0.5〜
0.8cm a=8mm250〜4OOk/cm
15.31x
2.5八八PDc—i=—=j+=F
0.8—
0.864cmS—Q2同2x300三级气缸的壁厚气缸布置在气缸盖上,气缸形状较简单且用高强度铸铁,,lZ[^]=300k^cm2oa,其停菜8cm取5=10mm选择,贝1J〃=8mm
[5]=250〜^Ok^cm2——^-+
0.8=
0.809cm+a=-2x300活塞
5.2活塞可分为筒形和盘形两大类我国系列压缩机的活塞均采用筒形结构,它由顶部,环部和群部三部分组成活塞顶部组成封闭气缸的工作面活塞环部的外圆上开有安装活塞环的环槽,环槽的深度略大于活塞环的径向厚度,使活塞环由一定的活动余地活塞裙部在气缸中起导向作用并承受侧压力活塞材料一般为铝合金或铸铁灰铸铁活塞过去在制冷压缩机中应用较广,但由于铸铁活塞的质量大且导热性能差,因此,今年来系列制冷压缩机的活塞都采用铝合金活塞铝合金活塞的优点是质量轻,导热性能好,表面经阳极处理后具有良好的耐磨性但铝合金活塞比铸铁活塞的机械强度低,耐磨性差活塞与气缸构成了压缩容积活塞必须有良好的密封性,此外还有要求:有足够的强度1,和刚度;活塞与活塞销的连结和定位要可靠;重量轻,两列以上的压缩机中,应根据惯性23,力平衡的要求配置各列活塞的重量;制造工艺性好4,活塞式压缩机中采用的活塞基本结构型式有:筒形、盘形、级差式、组合式、柱塞等本次设计采用极差式(3-1-2)活塞环
5.
2.1活塞环的计算活塞环是密封气缸镜面和活塞间的缝隙用的零件C另外,它还起布油和导热的作用对活塞环的基本要求是密封可靠和耐磨损活塞环个数可按下面经验公式估算Z=VAP式中活塞环个数z-需要密封的压力差,AP-MPao往复惯性力往复摩擦力旋转摩擦力的计算
4.L219各级气体力的计算
4.L320总活塞力及切向力28第五章气缸部分的设计33气缸
5.133结构形式的确定
5.
1.133气缸主要尺寸的计算
5.
1.233活塞
5.234活塞环
5.
2.134活塞基本尺寸
5.
2.235第六章基本部件的设计37曲轴
6.137曲轴结构的选择
6.
1.137曲轴结构设计
6.
1.237曲轴结构尺寸的确定
6.
1.337曲轴材料
6.
1.439曲轴强度校核
6.
1.539连杆
6.239连杆结构设计
6.
2.139连杆尺寸计算
6.
2.240第七章轴承45滚动轴承及其结构确定
7.145第八章联轴器46第九章填料和刮油器47填料的基本要求
7.247填料的结构
7.347材料选择
7.447第十章气路系统48空气滤清器
10.148液气分离器、缓冲器和储气罐
10.248第十一章润滑系统49第十二章冷却系统50概述
12.150冷却介质的选择
12.250表密封压力差与活塞环数关系5-1密封压力差AP/MPa活塞环个数密封压力差AP/MPa活塞环个数Z Z~
0.52〜35-
100.5~
3.03〜512〜20由可知各级活塞的活塞环个数AP=1/2P-2一级取AP=1/2Pi-P2=1/
23.28-
0.42=
1.43Z=4二级取AP=1/2P—P=1/
23.28-
0.1=
1.635Z=3三级△尸=取1/2PI-P2=1/
215.3—
0.42=
7.445Z=8活塞基本尺寸522一级活塞环部尺寸:活活塞直径£=130mm活塞环的径向厚度匕,-工=-11=5♦~
3.61^122362236,取/=4mm活塞环的轴向高度/2取h=
0.4〜lAt=
0.4〜
1.4x4=
1.6〜
5.6mm,/z=4mm活塞顶面至第一道活塞环的距离=取
1.2〜3h=L2〜3x4=
4.8〜12mm,C=8mm活塞环之间的距离取尸C1=
0.8〜
1.5h=
0.8〜
1.5X4=
3.2〜6mm,5mm环部高度为l=Zh+G+zh3+h4+C=4x4+5+4x0+0+8=44mm二级活塞环部尺寸活塞活塞直径0=110mm环的径向厚度——-D=」——Lxl30=
5.91〜
3.61mmt=-22362236取Z=4mm活塞环的轴向高度正,取h=
0.4〜
1.4t=
0.4〜
1.4x4=
1.6-
5.6mm/z=4mm刮油环的轴向高度取h3=1〜2h=l-2x4=4-8mm,7z5=6mm活塞顶面至第一道活塞环的距离取C=L2〜3h=L2〜3x4=
4.8〜12mm,C=8mm活塞环之间的距离取C1=
0.8〜
1.5h=
0.8〜l.5x4=
3.2〜6mm,C/=5mm活塞环部高度三级活塞环部尺寸“2=Zh+G+zh3+h4+C=3x4+5+lx6+0+8=41mm活塞直径=25mm活塞环的径向厚度“二」——-D=-——L x25=
1.13〜
0.69mm22362236/.取仁1mm活塞环的轴向高度/Z取h=
0.4〜lAt=
0.4〜
1.4x1=
0.4〜L4mm,h=lmm活塞顶面至第一道活塞环的距离=取
1.2〜3h=L2〜3xl=
1.2〜3mm,C=2mm活塞环之间的距离取C1=
0.8〜
1.5h=
0.8〜,C/=lmm活塞环部高度相机3=Zh+Cl+C=8xl+l+8=24活塞顶部的强度计算,可将活塞顶部作为圆周固定的圆板来计算对于无加强筋的铸铁活塞[OB]03OO〜350Kg/cm2,取[询=300Kg/cm2户1152取Jo=
0.68P_—=300=
0.68x
0.9756x——=%=
0.54cm,Z=8mm nIdA^2,2极差式活塞除环部外的尺寸取行程为了确保压缩机能达到设计要求,S,取Ll=L2=42mm.综合一二三级活塞尺寸,极差式活塞总尺寸勿〃篦H=H1+H2+H3+Z1+L2=44+41+24+42+42=193第六章基本部件的设计曲轴
6.1曲轴结构的选择
6.
1.1压缩机曲轴有两种基本型式,即曲柄轴和曲拐轴曲柄轴结构,连同电机轴一起,一般只有两个主轴承曲拐轴在制造安装方面,虽较曲柄轴为差,但是采用曲拐轴的压缩机,可以实现结构紧凑,重量轻止匕外,采用曲拐轴的压缩机,在气缸列数设置方面几乎不受限制,便于满足流程要求本设计采用曲拐轴曲轴结构设计
6.
1.2曲轴设计基本原则曲轴的轴颈要有适当的尺寸,使配用的轴承能有胜任的负荷能力a.曲轴要有足够的强度,以承受交变弯曲与交变扭转的联合作用曲轴的处,要进行强b.2度校核曲轴要有足够的刚度轴颈偏转角不应超过许用值,以保证轴承可靠的工作在采用c.悬挂电机结构时,电机转子中心的绕度应不超过许用值,以保证电机正常工作曲轴结构尺寸的确定
6.
1.3基于以上几项要求,对于曲拐轴主要尺寸初步确定如下:图曲柄的主要尺寸6-1曲柄销直径1;D=
4.6〜
5.67F=
4.6〜
5.6x J=
4.977--
6.05cm为压缩时的最大活塞力,PP=
11.483KN,为保证安全取D=55mm主轴颈直径/
2、=,取D=1〜
1.11〜
1.1x55=55〜
60.5mm D=60mm/
11.483d=
4.6~
5.6V7=
4.6~
5.6=V
9.83轴颈长度根据选取轴承宽度略大些轴承根据主轴颈直径d=55mm曲柄厚度个4取仁t=
0.7〜
0.6£=
0.7〜
0.6x55=
38.5〜33mm,35mm曲柄宽度〃5=取/z=
1.2〜
1.
61.2〜
1.6x55=66〜88mm,/i=70mm曲柄销距主轴颈中心线的距离S,=50mm/S=Dl/2—S—2=55/2—50—55/2=5=5/5/55=
0.090因此符合标准过渡圆半径6取厂r=
0.06—-
0.09D=
3.3-
4.955mm曲轴材料
6.
1.4压缩机上用的较多,制造经验较成熟的,是中碳钢锻造曲轴,近年来由于铸造技术的发展,采用稀土镁球墨铸铁铸造曲轴的越来越多制造曲轴可以节省原材料和大量减少加工工时,并且有条件把曲轴的形状设计地更合理本次设计中曲轴材料选用球墨铸铁曲轴强度校核
6.
1.5为使计算简单,对曲轴的受力情况先作如下简化假定)对于多支承曲轴,作为在主轴承中1点处被切开的分段筒支梁考虑;)连杆力集中作用在曲柄销中2点处;)略去回转惯性力;)略去曲轴自重34本次压缩机设计轴承不容易断裂,只进行刚度校核连杆
6.2连杆结构设计
6.
2.1连杆是将作用在活塞上的推力传递给曲轴,又将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动的机件连杆包括杆体、大头、小头三部分杆体的截面有圆形、环形、矩形、工字形等工字形截面的杆体在同样强度时,具有最小的运动质量,但其毛坯必须用模锻或铸造,适用于高速及大批量生产的压缩机圆形截面的杆体,机械加工最方便,但在同样强度时,具有最大的运动质量,适用于低速、大型以及小批生产的压缩机本次设计最大活塞力吨,所以采用圆形截面的P=L14杆体本次设计采用大头组合式连杆,大头和连杆分别制造,最后用螺栓紧固到一起小头部分活塞与连杆采用球头连杆的连接方式,舍去传统的活塞销连接方式,从而有效的降低机器外形尺寸连杆尺寸计算
6.
2.2连杆长度的确定L连杆长度由曲柄半径与连杆长度的比值丸=四决定丸愈大,压缩3R L L机的外形愈小,愈容易使连杆在运动时与滑道壁相碰;值小了的话,就会使压缩机的外形愈大;4所以选取要适当因为本次设计要求结构紧凑的卧式压缩机,所以选取4=1/5〜1/6,4=1/6行程曲柄半径篦加s=40mm,R=S/2=40/2=20/连杆长度LL=R/2=20/l/6=120mm连杆杆体的主要尺寸确定连杆厚度B=25mm杆体中间截面的尺寸当量直径对于活塞力吨的高速,杆体为工字形截面,系数选取dm=
1.65〜
2.15/,p
22.14〜杆体为圆形截面,系数选取为
2.20;
2.30〜
2.45所以选择dm=
2.30〜
2.45=
2.30〜
2.
4571.14/
9.8=
2.46〜
2.625取d—25mm面积Am-/4=
490.625/7im2m小头部分假设还是选择活塞销,为最大活塞;为活塞销的许用压比d2=FMax/[k],Fmax[k]J当活塞力始终作用于一个方向时、当活塞力由变化时当活塞销固定在[k]12-15MPa;[k]15-25MPa;连杆上时[k]36-45MPa;活塞销许用压比最大活塞力[k]vl2-15MPa;Fmax=
11.484KN;d=7Fmax/[k]xl.1-
1.2=取本设计小头部分不做成活塞销的形式,而采用球头连接,球头d=45mm外径其他的计算还是按活塞销来计算d=45mm活塞销孔取do=O.7-O.8d=
0.7-
0.8x45=
31.5-36do=35mm杆体截面为圆形截面在处,r=l.25-
1.35do=
1.25-
1.35x35=
43.75-
47.25d=
0.9dm=
0.9x25=
22.5mm;在处,
1.25-
1.35D=
1.25-L35x55=
68.75-
74.25mmd=
1.1dm=
1.lx25=
27.5mm;连杆大头盖的尺寸确定=
1.38-
1.60Am=
1.38-
1.60X
490.625=
677.0-785mm24=
1.30-
1.40Am=
1.30-
1.40x
490.625=
637.81-
686.875mm2因为是圆形的截面,所以系数取最小值或中间值,这里取最小值・二A A=
677.0mm2,A B-
637.81mm2A-A截面的厚度S A=A A/B=
677.0/25=77mmB-B截面的厚度S B=A B/B=
637.81/25=255nm连杆小头的截面其中与截面一样D-D C-C4=Ai=
0.85-
1.00Am=
0.85-
1.00x
490.625=
417.03-
490.635mm2当活塞力P2吨时,因活塞销比压要求,尺寸可稍大些,,Ac=Ad=
490.625mm2Sc=Sd=Ac/B=
490.25/25=20mm螺栓在大头体内长度图大头螺栓结构7取11=
0.55-
0.650=
0.55-
0.65x55=
30.25-
35.75mm,h=32mm取li=
0.55-
0.65D=
0.55-
0.65x55=
30.25-
35.75mm,h=32mm连杆螺栓要求强度高,塑性好的材料,螺母的材料可以与其不同表常用连杆螺栓及螺母的材料12螺栓材4540Cr30CrMo35CrMoA25Cr MoV38CrMoAl40Cr MnV22螺母材35料料30Mn,30Mn,30Mn,30CrMo35Mn,20Cr20Cr30Mn30CrMo30CrMo连杆螺栓的直径取选择螺栓为Jo=12mm M12xL5连杆螺栓长度的确定螺栓总长度不包括螺栓头:取1=
1.2-
1.5£=
1.2-
1.5x55=66-
82.5mm,l=80mm连杆螺栓的个数连杆的材料选取锻钢,连杆螺栓的材料选用钢Z=24540Cr连杆的校核连杆的惯性半径
6.25mmii=dm/4=25/4=柔度L/i=120/
6.25=
19.2杆体拉应力5公斤/厘米5=P/=1148/
4.90=
234.28系数根据下表,选择C40Cr,C=
3.85xl04表常用连杆材料的值CT材料;35»铭1404540CT30CTMO QT40-10QT6O-2••
3.85X101i
1.95X IO-41C!1,37X1OT1,42X10-4il.52X0-〃3,85X10-“
12.75X IO«16,50X10-11■注球里鳍跳的弹性模数=公斤/用米,£
1.55X106惯性矩Jx Jx=加nJ/64=
3.14X
2.54-64=
1.9165cm4连杆摆动平面纵弯应力b,CB b CB=PCI3/Jr=1148x
3.85xio-4x122-
1.9165=
33.20公斤•厘米?杆体的长度LIL=L—0/2—4/2=120—55/2—35/2=75mm惯性矩JyJy CYYl=TZdm2/64=
1.9165垂直于连杆摆动平面纵弯应力b,CB b=PCL//44=1148x
3.85xKT4x
7.5+4x
1.9165=
3.24公斤/厘米2在连杆摆动平面总应力6=+=公斤/厘米垂直于连杆摆动平面总
5234.28+
33.20=
267.482应力G:公斤/厘米6=5+bCB=
234.28+
3.24=
237.52?大头盖截面A-A的抗弯截面模数刖144=bS2A/6=2/6=
3.0375cm3截面A-A弯曲应力e=P1-D/2/4W A=
335.4cm3600-800cm3大头盖截面B-B的抗弯截面模数%WB=BSB2/6=2J09cm3截面重心到连杆螺栓轴线距离B-B bb=lmm截面与连杆螺栓轴线的夹角B-B aa=30截面弯曲应力6伍=公斤/厘米B-B6=213/
2211.882截面拉压应力公斤/厘米B-B
③5=Psina/2AB=
45.002截面B-B剪应力u7_=23$a/24=
78.03公斤/厘米2截面总应力b公斤/厘米B-B b=,op-ofi2—4d=
228.442小头处截面C-C的抗弯截面模数WbWc=B5c2/6=
1.67cm3小头侧壁中心间距1l=d+SD=
3.5+2=
5.5cm截面弯曲应力5公斤/厘米C-C6=Pl-d/3/8Wc=
372.352截面弯曲应力公斤/厘米D-D CFB6=P1/8WD=
472.62截面拉应力
②公斤/厘米D-D5=P/2AD=U
6.22截面总应力出=公斤/厘米公斤/厘米2连杆大头薄壁瓦过盈力未D-D0b=op+
588.82800-1000计算这就取最大活塞力的倍即公斤连杆螺栓预紧力公L5p=
1.722TT=Pl+
2.1-
2.5P/Z=218L2斤扳手上的扭矩MM=1n1=
0.15*2181・2乂
1.2=
392.61公斤・厘米取值看下表表不同摩擦表面情况的系数K k媒用支承端接触而情右迤洛油蝠察先而七岁的拊加工式吗与干煤的阳加工表向I Mftrr i况及螺较面情况;有也甫利的柏雷加工衣网洞滑油的粗加工表面丁睬西础川欢皿LI I,・/.
0.
150180.27•螺栓轴向力公斤QQ=Pl+
2.4-
2.8P/Z=2296每个螺栓拉应力5加公斤/厘米5=4Q/3,=
2507.52螺栓抗扭截面模数WtW=
0.2i3=
0.2x
0.9x1,23=
0.25cm3剪切应力又公斤/厘米rc=JQdo/W/=O.lx
22961.2/
0.25=
1102.082每个螺栓总应力尺公斤/厘米之er/+3°2=
3151.39按公斤/厘米?YB6-59,40Crh=8000安全系数nn=B/b=8000/315L39=
2.538L5—3动载荷时最大应力如ax51ax=4/㈤32=4X2296+
3.14X
0.9xl.22=
2507.6公斤/厘米2动载荷时最小应力血公斤/厘米bmincr=47732=238222min应力幅G公斤/厘米oa=5iax-oinin/2=
62.72对称循环抗拉疲劳极限一查活塞式压缩机设计手册附录三应力集中系数%C7-1=3400%钢』=公斤/厘米?查活塞式压缩机设=440Cr10000计手册表4-20尺寸系数/口查活塞式压缩机设计手册图=
0.634-122应力循环对称系数内收=查活塞式压缩机设计手册附录三
0.1应力幅安全系数最大应力安全系数nrnb=cr-i-〃b5iin/kb/+47x5=
7.
812.5-4n Sir-Scr+fl—2b-1+kcr/X Ohiin/Z^cr/min+25—
1.
341.2第十三章结语52参考文献54致谢57第七章轴承压缩机常用的轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类滚动轴承使用、维护方便,机械效率较高,结构虽然复杂,但由专业厂制造,价格也不很贵,而且通用化标准化程度很高滑动轴承的结构简单紧凑,制造方便、精度高、振动小、安装方便一般中、小型压缩机适宜采用滚动轴承;大型压缩机及多支承的压缩机普遍采用滑动轴承本设计是小型压缩机,采用圆锥滚子轴承滚动轴承及其结构确定
7.1滚动轴承使用、维护方便,机械效率较高,结构虽然复杂,但由专业厂制造,价格也不很贵,而且通用化,标准化程度很高此压缩机选用圆锥滚子轴承,能同时承受轴向载荷和径向载荷的联合作用轴承内径、万最大活塞力d=
4.6〜
5.6,p—取轴承代号D=
4.6-
5.6VP=
4.6-
5.
6711.483/
9.8=
4.98-
6.06,D=60mm根据查得圆锥滚子轴承GB/T297—1994轴承代号30212d:60mmD:110mm B22mm第八章联轴器图弹性联轴器8-1压缩机与驱动机的连接,一般分为)压缩机与驱动机为同一轴的直连;)压缩机与12L原动机两轴间有速比的皮带传动;)压缩机与原动机两轴间没有速比的联轴器连接3〃华状轴21对于中、小型压缩机与电动机的连接,多采用弹性与半弹性的联轴器常用的弹性圈Y-四柱形轴孔柱销联轴器及弹性联轴器(图)后一种联轴器适用于高速、起动频繁的情况下,安装时25,允许在径向上与转角上有稍许偏移弹性圈柱销联轴器通常以不装圈的一半为主动轴我国已有弹性圈柱销联轴器标准,见它的缺点是加工要求较高,寿命较低,弹JB108—60性圈常易损坏为了提高寿命,我国维修工人在实践中创造了木销联轴器经过几年来的使用,可代替弹性圈柱销联轴器,且结构简单,寿命长,轴向允许有较大的窜动其中的木销材料可采用玻璃布层压板,环氧酚醛玻璃布棒,酚醛布棒,酚醛层压板,胡桃木,榆木,白桦木等以上材料可以就地取材,因此深受广大工人欢迎联轴器根据传递的扭矩,转数及连接的直径,可按选取,一般不需计算如JB108—60需计算时,主要是校核联轴器中弹簧圈工作表面的挤压应力柱销的弯曲应力c,Co第九章填料和刮油器填料的基本要求
9.1填料是阻止气缸内气体自活塞杆与气缸之间泄漏的组件堆填料的要求是密封性能好并耐用它是易损件,故设计中尽量采用标准化或通用化的元件,以便于生产管理,提高生产效率,降低成本填料的结构
9.2压缩机中的填料,都是借助于气体的压力差来获得自紧密封的根据气体的压差、性质、密封要求的高低、及其结构的不同和使用上的习惯,选择不同类型的密封圈密封圈主要有平面和锥形两类,前者用于低、中压,后者用于高压本次设计的压力为低压,所以选择平面密封圈由于低压三瓣密封圈适用于压力差在公斤/厘米以下的密封,故采用三瓣密封圈,102且该元件结构简单,易于制造该密封圈为单向斜口,由于它对活塞杆的比压不均匀,锐角的一方比压较大,因此其内圈磨损也不均匀,主要发生在锐角的一方密封圈磨损后,在相邻两瓣接口处不可避免的留有间隙,无法阻挡气体的泄漏材料选择
9.3平面密封圈一般用灰铸铁HT20-40第十章气路系统空气滤清器
10.1空气进入压缩机前,必须经过滤清器过滤虽然排气量为米分以下的空气压缩123/机,都采用纸制过滤器,但为了提高过滤器的吸气能力,采用金属丝网滤清器或金属屑滤清器液气分离器、缓冲器和储气缶
10.2为了减少或消除压缩机中的油、水及其他冷凝液,必须采用液气分离器液体分离器的作用是根据液体和气体的重度差别,利用气流方向和速度改变时的惯性作用,使液体和气体分离液气分离器配置在压缩机各级中间冷却器之后为了消除吸、排气管内气流的脉动,需要在级间配置渐渐缓冲器空气压缩机在末级之后配置储气罐,用来稳定空气管道的压力,储备一定量的气体,维持供需气量之间的平衡液体分离器、缓冲器和冷却器可分别单独设置,也可组合成一体组成一体的结构,可以简化级间设备和管路,便于操作和维修第十一章润滑系统压缩机中,在零件相互滑动部位,如活塞与气缸、填料与活塞杆、主轴承、连杆大头瓦、连杆小头瓦衬套以及十字头滑道等处,要注入润滑剂进行润滑,已达到以下目的1)减少摩擦功率,降低压缩机功率消耗;)减少滑动部分的磨损,延长零件寿命;)润滑剂23有冷却作用,可导走摩擦热,使零部件温度不高;)用油作润滑剂时,尚有防止零件生锈4的作用设计和选择润滑系统的基本要求是)要有可靠的供油装置,要保证有适量的润滑油1输送至各运动部位;)系统中要有便于检查供油情况的部位和仪表;)要有使润滑油净化23的过滤装置;)供油管路的布置要紧凑,整齐,便于拆装和清洗,同一管路中管件的选择4要力求划一本次设计采用飞溅润滑飞溅润滑适用于无十字头压缩机该润滑方式是借助于连杆上的溅油器将曲轴箱内的润滑油飞溅至汽缸镜面,是溅油环产生的旋转运动的力是主轴与溅油环接触处的摩擦力采用上述润滑方式能使汽缸和传动机构同时得到润滑,但二者润滑油只能相同尽管该润滑方式存在润滑油量过多的缺点,但结构极为简单,况且通过对溅油器形状的不断改进(例如,设计成窄片状或针状),以及对溅油深度的合理控制,已能使耗油量指标达到甚为理想的程度所以,除干运转压缩机外,飞溅润滑几乎成为泛用微型压缩机润滑的普遍方式第十二章冷却系统概述
12.1活塞式压缩机冷却系统由中间冷却器,气缸和填料的水套,润滑油冷却器,后冷却器,水管路以及其他附件组成冷却系统的配置原则是保证进入中间冷却器的水温,在系统中为最低,而气缸和填料水套的进水温度不应过低1风冷式压缩机,最冷空气要先进入冷却器,故多为吸风式经济性好,即系统耗水量小,管路简单2运行时检视和调节水量方便3活塞式空压机工作时,内部气体会迅速被压缩,气体的温度将很快升高为了降低排气温度,必须对空压机实行冷却第一个原因,可以降低压缩机的排气温度,避免因气缸内壁温度过高导致的润滑油变质,减缓了气缸的磨损,也可以避免因排气温度过高导致润滑油氧化而在设备,管道内“积碳”发生的爆炸事故;第二个原因,冷却能保持排量冷却系统好,气缸内壁温度就低,传给气体的热量少,从而提高压缩机的容积系数和温度系数,进而提高排气量;第三,冷却可提高效率在活塞式压缩机中,完善的冷却系统包括有中间冷却器、汽缸和填函的水套、后冷却器、润滑油冷却器及其管路附件冷却介质为水或空气通常,润滑油冷却器置于后冷却器之前或独成系统对压缩机冷却器结构的一般要求是紧凑,流动阻力小,消耗材料少,工艺性好和便于清洗由于活塞式压缩机压力范围宽广和用途众多,所以冷却器的结构型式也各式各样通常可按用途、换热面几何形状、承受压力大小、冷却介质种类(水或空气)及流动方式等进行分类冷却介质的选择
12.2本次设计采用水冷式冷却器对于中、大型压缩机,排气量较大,压力高,所需传递的热负荷大,一般选用比热容大、价格低,容易获得的水作为冷却介质应该指出缺点运行一段时间后,在冷却系统内会有水垢形成,致使水流通道截面积减小,水循环的阻力增加,阻碍正常的热交换造成设备冷却不良,增加功率消耗,甚至发生事故因此,使用前必须对冷却水进行软化处理,并当水垢超过一定厚度时及时将其清除掉解决冷却系统对压缩机效率影响的措施
一、尽量降低冷却水温度;
二、定期用酸或干蔡清洗水套、冷却器的冷却芯及油冷芯,铲除其水垢;
三、严格控制水质,必须使其进行净化处理第十三章结语毕业设计是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会,通过这次比较完整的型空气往复压缩机的设计,我摆脱了单纯的理论知识学习状态,和实际设计
0.42/150的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识,解决实际工程问题的能力,同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平,而且通过对整体的掌控,对局部的取舍,以及对细节的斟酌处理,都使我的能力得到了锻炼,经验得到了丰富,并且意志品质力,抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升,使我认识到,想要成为一名成功的设计者,细节确定成败虽然毕业设计内容繁多,过程繁琐但我的收获却更加丰富各种系统的适用条件,各种设备的选用标准,各种元件的安装方式,我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的,在设计过程中,我不间断翻阅最新的相关书籍和杂志,不断更新和完善我的设计理念和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求,这些本是我工作后才会意识到的问题,通过这次毕业设计让我提前了解了这些知识,这是很珍贵的型空气往复压缩机的设计,主要是热力计算和动力计算,对压缩机的曲轴、
0.42/150连杆以及活塞的尺寸设计,并对其进行校核根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求,经过计算得到压缩机的相关参数,如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等,经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况,机组受力情况准确地分析,对于消除机组的振动非常重要活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据在设计过程中,通过不断地选定参数,借鉴前人的经验,从而达到构件的强度和刚度要求在设计过程中一些构件的尺寸的设计让我很头痛,原因是由于本身设计受到的框定,而又必须考虑本专业的一些要求规范,从而形成了一些矛盾点,这些矛盾在处理上让人很难斟酌,正是基于这种考虑我意识到要向更完美的进行一次设计,与其他专业人才的交流沟通是很有必要的提高是有限的但提高也是全面的,正是这一次设计让我积累了无数实际经验,使我的头脑更好的被知识武装了起来,也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力,更强的沟通力和理解力,必将是成功塑造一名优秀设计者的一块基石一开始,从不知道毕业设计怎么写,到顺利如期的完成本次毕业设计,这给了我很大的信心,让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心,也让我大概了解到一名设计者的工作状况,这些我在毕业论文结束语中都提起过事实上,在这次压缩机的设计上,我都采用了一些新的技术和设备他们有着很多的优越性但也存在一定的不足,这新不足在一定程度上限制了我们的创造力比如我的设计在振动系统和噪声上就有很大的不足,在这个环保被高度重视的社会中,这无疑是很让我自身感到遗憾的,可这些不足正是我们去更好的研究更好的创造的最大动力,只有发现问题面对问题才有可能解决问题,这些不足和遗憾不会给我打击,只会更好的鞭策我前行,今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现,并争取尽快的掌握这些先进的知识,不断用新的思想、理念引导我前进小而言之,为自己的未来和理想努力奋斗参考文献压缩机手册郝点,译.北京中国石化出版社,
[1]Paul C.Hanlon.[M].
2003.全国压缩机标准化技术委员会.中国机械工业标准汇编压缩机卷上、下北京:
[2][M].中国标准出版社,
2004.活塞式压缩机编写组.活塞式压缩机设计北京机械工业出版社,
[3][M].
1981.吕红旗.压缩机设计生产新工艺新技术与安装调试及质量检测标准规范实用手册
[4]北京北方工业出版社[M].,
2006.朱圣东,邓建,吴家声.无油润滑压缩机北京机械工业出版社,
[5][M].
2001.上海东方压缩机厂有限公司.水冷系列空气压缩机上海:
[6][EB/OL].2009[2009-02-05].高慎琴.化工机器.北京化学工业出版社
[7][M],
1992.活塞式压缩机设计编写组.活塞式压缩机设计北京:机械工业出版社
[8][M].,
1974.年国内往复式压缩机产销量报告
[9]2008[R],
2008.袁东来.柴油机缸套一活塞组磨损状态的识别研究中南大学,
[10][D],
2007.荆崇波,吴维,苑士华等.单活塞液压自由活塞发动机活塞的振动特性研究北
[11][J],京理工大学学报,2009,4304-
308.赵胜海.弹力均衡式耐磨活塞环中华人民共和国国家知识产权局,
[12][P],
2009.黄绍硕.高压往复式氢气压缩机十字头销断裂原因分析与对策炼油技术与工程,
[13][J],2007,341-
44.陈二锋,张早校,李文良等.活塞压缩机喷水内冷却过程的数学模型西安交通大
[14][D],学环境与化工学院,
2006.张国庆,黄伯超,浦耿强等.基于动力学仿真和有限元分析的衢州疲
[15]第一章引言压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械,属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机它的种类多、用途广,有“通用机械”之称压缩机设计的意义
1.1在石化领域,往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展;不断开发变工况条件下运行的新型气阀,提高气阀寿命;在产品设计上,应用热力学、动力学理论,通过综合模拟预测压缩机在实际工况下的性能;强化压缩机的机电一体化,采用计算机自动控制,实现优化节能运行和联机运行;在动力领域,活塞式压缩机目前占有主要市场但随着人们对使用环境及能耗、环保等方面要求的提高,螺杆和涡旋空气压缩机开始占有一定的市场;在制冷空调领域,往复式制冷压缩机作为一种传统的制冷压缩机,适用于制冷量较广范围内的制冷系统虽然目前它的应用还比较广泛,但市场份额正逐渐减小本设计主要针对于船舶,机械,冶金,石油,特别是国防等领域需求体积小,结构紧凑,小排量,高压力的空压机,型空气压缩机其结构性能正好能满足以上要求其设计成功量产之CZ-
0.42/150后将能产生巨大的社会效应活塞压缩机的工作原理
1.2活塞式压缩机包括构架包括含有放电室和冷却室的缸盖冷却室是邻近放电室并包围着放电室构架还包括了一个吸入室,压缩室和一个曲柄室冷却室是孤立于吸入室气体是从构架外面进入吸入室可旋转旋转轴支持整个构架凸轮安置在曲柄室内活塞是通过凸轮连接到旋转轴旋转轴的旋转转换为活塞的往复密封构件切断冷却室和外部的沟通,使得压缩机气缸盖密封通过引入一个互连的冷却室和曲柄室当曲轴被电动机带动旋转时,通过连杆使活塞在汽缸内往复运动在汽缸顶部外圈装有环形吸气阀片,顶部中央则装有环形排气阀片,阀片上均设有气阀弹簧汽缸内的活塞由上向下移动时,缸内容积增大,压力下降,于是吸气管中压力为的空气便顶开吸入阀P/进入缸内,直到行程的下死点为止,这样便完成了劳寿命计算内燃机工程,[J],2006,1503-
508.高路,张喜杰.空气压缩机喘振原因分析及对策化工机械,
[16][J],2009,5509-
510.蔡传文,孙振熙.氯气压缩机段间冷却器超声波防垢技术年中国氯碱设备
[17][C],2007与技术研讨会论文集,
2007.高浮鹭.密封活塞环式活塞中华人民共和国国家知识产权局
[18][P],,
2008.杨兴宇,耿中行.某活塞发动机主连杆工作应力分析北京航空工程技术研究中
[19][R],心,
2007.余志壮,董光能,戴旭东等.内燃机活塞环开口重叠的摩擦机理分析摩擦学学
[20][J],报,2006,162-
66.谢英柏,徐周璇,俞准等.排气压力对线性压缩机性能影响分析工程热物理学
[21][J],报,2009,3361-
363.张百海,程海峰,马延峰等.汽缸摩擦力特性实验研究北京理工大学学报,
[22][J],2005,6483〜
486.张文元.浅析压缩机循环冷却水系统的阻垢缓蚀方法中国工业气体工业协会第
[23][C],十五次会员代表大会暨气体行业发展研讨会,
2005.郝志勇,林琼,段秀兵.曲轴系统动力学特性的数字化仿真与试验研究内燃机
[24][J],工程,2006,138-
40.李明增.双缸往复式活塞压缩机中华人民共和国国家知识产权局,
[25][P],
2008.朱玉峰.往复式压缩机冷却系统的研究河北工业科技,
[26][J],2007,153〜
55.王鸿伟,李君,张峥等.压缩机活塞杆断裂原因分析材料工程,
[27][J],2009,1235-
37.彭德迟,余良旺.压缩机润滑可靠性分析与实践通用机械,
[28][J],2009,
8.21〜
26.马小明,刘金良.压缩机十字头断裂失效分析压缩机技术,
[29][J],2008,277〜
82.刘建红,林成志,徐卫平.一种高压高速旋转轴用密封的实用设计研究润滑与
[30][J],密封,2008,8111-
114.邱佰昌.转子活塞式空气压缩机中华人民共和国国家知识局
[31][P],,
2004.李云,姜培正.过程流体机械北京化学工业出版社,
[32][M],
2008.致谢将近一学期的毕业设计快结束了,其间的起起伏伏、悲喜得失,今天想来仍旧唏嘘不已所幸我没有被失败击垮自信、坚强、乐观的态度让我坚持到了最后,并且争取了最好的结局本设计是在导师高光藩老师的悉心指导下完成的高老师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,对我影响深远唯一的遗憾是我自己不够主动,错过了许多与他交流的机会在高老师的帮助下,不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法,还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理本设计从选题到完成,每一步都是在导师的指导下完成的,倾注了导师大量的心血在设计过程中,高老师从来不给我们太多负面压力,只是一直鼓励我们要自己独立完成,体验设计的过程在此,谨向高老师表示崇高的敬意和衷心的感谢!本设计的顺利完成,离不开各位同学和朋友的关心和帮助感谢我们同一组的同学,他们的关心与帮助,使我在学习和生活中不断得到友谊的温暖与关怀,最重要的是一种精神上的激励,让我非常感动和他们在一起讨论、争执的画面将是我难忘没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的毕业设计的,同窗之间的友谊永远长存一个吸入过程当活塞从下死点向上回行时,被吸入的气体受到压缩,压力因而升高,吸气阀片在缸内气体压力和弹簧的作用下迅速关闭,活塞继续上行,缸内容积不断减小,压力升高,当缸内压力升到时,气体便顶开排气阀进入排气管路,活塞继续上行,直到22上死点当活塞由上死点向下死点回行时,排气阀在弹簧和排气管中压力的作用下关闭,压缩机又开始下一个吸气过程如此周而复始,完成循环活塞压缩机的分类
1.3往复压缩机分类方法很多、按在活塞的一侧或两侧吸、排气体,可分为单动和双1动往复压缩机;、按气体压缩次数可分为单极、双极和多级压缩机;、按压缩机所产生23的最终压力可分为低压、中压和高压压缩机;、按排气量可以分为小型、中性和大型压4缩机;、按压缩气体的种类可分为空气压缩机、氨压缩机、氢压缩机等5压缩机的发展前景
1.4随着近几年经济的飞跃发展,行业集中度有所提高,供货进一步向大企业集中,气体压缩机产业向布局逐步合理的新局面发展通过经济战略性重组的推进,不少劣质企业退出,优秀企业已找准定位,突出主业,不断做大做强,达到强强联合,承担起国家重大技术装备项目在相关政策方面,为应对全球性金融危机对我国经济的影响,早在年年09初,国家已经制定了一系列的刺激经济方案,重点调整振兴包括石化、冶金等气体压缩机的下游产业在内的十大产业这些措施对气体压缩机产业的发展起到了积极的影响,这也是年下半年压缩机行业经济逐渐利好的主要原因在开拓国际市场方面,压缩机行2009业应积极而谨慎地探索自己的国际化道路目前,压缩机行业国际化步伐缓慢,尤其是在年一整年中,压缩机出口形势都不容乐观,这主要表现在国内压缩机行业技术发展水2009平与国外同类企业存在一定差距,尤其是目前还没有形成真正意义上的具有国际竞争力的大型国际企业集团未来三年,我国石油、化工、冶金、船舶、环保、清洁能源等行业将进一步发展,压缩机市场需求前景依然看好如大推力往复式压缩机、工艺螺杆压缩机、大排量无油压缩机、高压大排量压缩机、机车配套压缩机、低噪声船用压缩机等年,是压缩机行业发展的新起点,预计行业未来呈现出新的发展态势首先是2010结构调整将有重大突破当前我国压缩机行业存在一系列深层次的结构性矛盾,包括总体产能过剩,低水平产能比重过大;企业规模小而且分散,产业集中度低;生产力布局不合理现象依然存在;企业节能减排的任务重;科技创新能力不强;资源控制力不强,保障体系建设滞后等这些深层次的结构性矛盾,决定了年压缩机行业必须下大力量,突2010出抓好结构调整,实现产业升级,认真解决影响压缩机行业发展的重大问题第二,行业内要大力推动共性技术研究开发,掌握核心技术、关键技术的自主知识产权当前,压缩机行业共性技术的科研经费投入不足,研究开发力量薄弱年,各企业应加大在我国2010重点培育自主知识产权的技术装备研发力量可以有计划、有步骤地加强国家重点实验室、国家工程技术研究中心、行业科研院所等共性技术研究开发平台的建设,重点支持原创性技术、共性技术及战略性关键技术的研究开发,并培养一支既精通基础技术又熟悉行业技术的高科技人才队伍,努力掌握核心技术、关键技术和重要产品的自主知识产权第三,进入加快发展制造服务业阶段当前,压缩机行业存在一些不利于产业发展的缺陷,如缺少高端技术,企业规模偏小等面临这些问题和激烈的市场竞争,压缩机企业极需提高自身的核心竞争力,转变增长方式在制造过程中重视服务,从市场调研、售后,直到产品报废回收,努力为客户提供以知识密集、附加值高为特征的服务项目,则是压缩机企业实现可持续发展的一个关键内容现代服务业大部分是以人力资本和知识资本作为其主要投入,这对压缩机企业在解决发展、升级问题的同时,,提升竞争力也具有重要支撑作用与国外往复式压缩机技术水平相比,我国的主要差距为基础理论研究差,产品技术开发能力低,工艺装备和实验手段后,产品技术起点低,规格品种、效率、制造质量可靠性差另外,技术含量高和特殊要求的产品还满足不了国内需求压缩机设计说明
1.5本说明书包括活塞式压缩机的总体设计,热力、动力计算,主机和辅助设备的结构设计和计算,润滑,排气量调节以及安装调整等内容,还介绍了国内已经使用的各种活塞式压缩机的结构特点此外,压缩机设计计算时所涉及的单位换算,常用数据、公式和材料,气体特性图表由于本人的专业知识有限,本设计的误差和缺点在所难免,希望老师批评指正,以期在以后加以充实完善。
个人认证
优秀文档
获得点赞 0