W80II系列微型风冷活塞式压缩机的设计

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《W80II系列微型风冷活塞式压缩机的设计》修改意见稿

1、“.....技术参数.热力计算计算总压力比压缩机级数的确定压力比分配计算容系数确定压力系数确定温度系数计算泄漏系数计算气缸工作容积确定缸径行程及行程容积复算压比或调整余隙容积计算各列最大的活塞力计算排气温度计算功率等温功率动力计算.已知数据整理.动力计算计算活塞位移速度加速度气体力的计算惯性力的计算切向力的计算及切向力曲线的绘制飞轮矩的确定主要零部件的分析设计.气缸部分的分析计算.机身的设计机身材料主要尺寸确定.连杆的设计概述连杆的结构设计杆身结构结论与展望.结论.不足之处及未来展望致谢参考文献绪论.本课题的研究内容和意义压缩机是种输送气体和提高气体压力的机器，属于将原动机的动力转化为气体压力能的工作机，它种类多用途十分广泛，如冶金矿山机械和国防等，尤其在石油化工生产中，压缩机已成为必不可少的关键设备，由此可见，压缩机已成为国民经济各个部门中重要的通用机械......”。

2、“.....容积式压缩机是使气体直接受压，从而使气体容积缩小压力提升。其特点是压缩机具有容积可周期性变化的工作腔。按工作腔中运动元件不同，容积式压缩机可分为往复式和回转式两种。动力式压缩机是使气体流动速度提高，然后通过扩压元件使速度能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。按工作腔中运动元件不同，动力式分为离心式轴流式喷射式等。本设计采用容积式压缩机。压缩气体主要应用与以下几个方面作为动力压缩气体驱动各种风冷机械，风冷工具，控制表及其自动化装置。气体用于气体制冷和气体分离空气液化分离后，得到纯氧氮等。用来合成及聚合如氮氢合成氨，氢二氧化碳合成尿素等等。气体输送气瓶罐装等等。用以油的加氢精制如重油的轻化润滑油的加氢精制等等。天然气燃料车的气源提供。.国内外的发展概况近几十年来，我国压缩机制造业在引进国外技术，消化吸收和自主开发基础上，克服不少难关......”。

3、“.....今后压缩机的发展前景不仅仅在于努力提高技术性能指标，更应着力于应用近代先进计算机技术进行性能模拟和优化设计，促成最佳性能的系列化通用化机组化和自动化，降低生产成本，完善辅助成套设备，扩大应用领域，提高综合技术经济指标。.本课题应达到的要求本次设计的系列风冷活塞式微型压缩机主要用于工业生产中，主要包括三个方面是热力计算，确定行程容积最大活塞力排气温度功率和效率等二是动力计算，确定气体力综合活塞力飞轮矩等三是连杆的计算，确定连杆长度，大头小头尺寸。压缩机总体结构的设计.设计原则及设计任务排气量.排气压力.进气压力.进气温度˚进气相对湿度.查书得.。˚.相对余隙容积的大小，很大程度上取决于气缸上的布置方式，气阀的结构结构形式和级数，以及同级次的行程缸径比等。般处于下列范围低压级中压级高压级单作用式压缩机，如果气阀轴向地配置在气缸盖上，低压级可小至速短行程压缩机......”。

4、“.....所以取得ε.ε.确定压力系数根据进气压力接近于大气压力，取压力系数根据温度系数与压力比的关系，取温度系数。确定温度系数取。计算泄漏系数表泄漏系数项目相对泄漏数级数第级第二级气阀级二级活塞环级二级续表总相对泄漏量计算气缸工作容积确定缸径行程及行程容积已，选取行程,得活塞平均速度.级气缸直径圆整后，圆整后实际行程容积二级气缸直径圆整后，圆整后实际行程容积。复算压比或调整余隙容积气缸直径圆整后如其他参数不变，则压力比分配便改变，若忽略压力比改变后对容积系数的影响，则压力比的改变可认为与活塞有效面积改变成比例。表圆整前后总的活塞有效面积如下表级次气缸直径活塞有效面积前后前后ⅠⅡ由于级缸径圆整变大使级排气压力要反比例降低，降低率由于二级缸径圆整变大使二级排气压力要反比例降低，降低率级压力比变为.相应地二级压力比变为.也可以用调整相对余隙的方法，维持压力比不变，即因第级缸直径变大了，相对余隙容积也相应变大了......”。

5、“.....由此可得.级新的相对余隙容积.二级新容积系数.二级新相对余隙容积本计算中取调整相对余隙容积。计算各列最大的活塞力取进排气相对压力损失气缸内实际进排气压力轴侧和盖侧活塞面积分别为最大活塞力第级.第二级.计算排气温度取压缩指数排气温度计算功率总的指示功率取机械效率轴功率电动机的功率余度取，则电动机取。确定电动机型号为,转速为。等温功率各级等温压缩功率总的等温指示功率等温指示效率等温轴效率动力计算.已知数据整理表已知数据.动力计算计算活塞位移速度加速度取径长比位移.速度.加速度.表活塞位移速度加速度续表气体力的计算各级气体力膨胀过程.进气过程.压缩过程.排气过程.本机属于微型压缩机，取是活塞位移，为代表余隙容积的当量行程，相对余隙容积用运动计算中各点的位移值。因为本机为单作用活塞，所以只需将盖侧列入计算。气体力.表级盖侧气体力表级图.级盖侧气体力表级盖侧气体力表级图......”。

6、“.....级综合活塞力图图.级综合活塞力图切向力的计算及切向力曲线的绘制切向力计算公式.表切向力图图.总切向力曲线飞轮矩的确定平均切向力.阻力矩.驱动力矩.表驱动力矩与阻力矩计算图.阻力矩驱动力矩图长度比例.面积比例飞轮转动惯量.主要零部件的分析设计空气压缩机的主要零部位包括工作部件包括工作部位和运动部位,工作部位的作用是用来构成工作容积和防止气体泄漏，他有气缸气阀活塞组件活塞杆。运动部件用来传输动力，它包括曲轴连杆十字头。.气缸部分的分析计算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。气缸结构如下图.图.气缸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。要具有良好的冷却......”。

7、“.....工作表面应有良好的润滑状态。尽可能减少气缸内的余隙容积和气体阻力。结合部分的连接和密封要可靠。要有良好的制造工艺性和装拆方便。气缸直径和阀座安装孔等尺寸应符合“三化”要求。气缸中孔的内圆表面为气缸的工作表面，供活塞在其中往复运动，并保持滑动部位的气密性，以形成所需的压缩容积。为了保证活塞对气缸表面的可靠密封，必须将活塞环运动时扫过的气缸工作表面精密加工，对内径气缸，可按级精密加工，表面粗糙度.，本设计及如此。工作表面的长度应满足这样的要求及活塞在内外止点位置时，相应的最外道能超出工作表面,以避免形成凸边或积垢。根据内压容器壁厚计算公式，气缸壁厚按下式估算.式中计算厚度，计算压力，焊接接头系数为设计温度下的许用应力气缸壁厚度计算结果见表厚度附加量取则名义厚度结果见下表。表各级气缸壁厚的计算结果级数计算压力气缸壁厚名义厚度级级.机身的设计机身供放置曲轴连杆等零件以及其他辅助设备它段连接气缸......”。

8、“.....因为机身中置有曲轴又呈箱型故也称曲轴箱。如下图所示图.曲轴箱机身的结构形式取决于压缩机的形式，可分为对置式般卧式立式角度式等，本设计为角度式。微型压缩机为结构简单起见，对机身的要求如下足够的强度和刚度，尤其是刚度更为重要易于拆装运动零部件结构力求简单，各壁面与肋条设置应符合力学要求底脚法兰边与主轴承中线间距离应尽量小。机身材料因为是微型压缩机，为了减轻重量，所以采用。主要尺寸确定气缸之间选取型布局，角度为。机身的主轴承轴线高度的确定值得确定要考虑机体须有足够的刚度，机器对总高度的要求及轴线下部机体容积贮油多少。般可根据主轴颈直径或主轴承孔座直径来确定，.。在机身受力方向增加筋条保证机身的刚度，本设计机身壁厚取.在上油位时，连杆和曲轴上曲拐都不能浸到油中，下油位时保证油针还有还浸在油里面，所以油标到中心轴的高度。放油孔应设计在箱体的最低点，保证油能够放干净。......”。

9、“.....其任务是与曲轴起将输入压缩机的旋转运动转化为活塞的往复运动。如下图所示图.连杆其端面与活塞销相连，称为小头另端与曲轴箱相连，称为大头中间部分称为杆身。连杆的结构设计连杆的结构分类形式连杆闭式连杆大头组合式连杆主副连杆。本设计采用形式连杆，如图所示，大头是剖分的。装配时置于曲柄销上后，用连杆螺栓紧固大头。杆身结构杆身截面形状连杆是个受压杆载荷的零件，杆身截面形状决定于杆身的载荷情况和形成工艺。本设计的杆身截面形状是工字型截面，如下图所示图.杆身截面形状工字型截面大轴处在连杆摆动的平面内，使连杆材料利用合理。杆身中间截面尺寸.为杆身间截面面积的当量直径。截面高度。小头结构结构现代压缩机连杆小头多采用环形的整体结构，这种结构简单制造方便，工作时应力分布比小头剖分式均匀，材料利用率高。小头衬套的润滑方式有两种靠从连杆体钻孔输送过来的润滑油进行压力润滑在小头上方开有集油孔槽，承接曲轴箱中飞溅的油雾进行润滑......”。