（优秀毕业全套设计）汽车机械增压器的设计

格式：RAR

内泄漏所流经的转子间隙包括转子与转子间的间隙转子与机壳之间的间隙以及转子与前后墙板之间的间隙。外泄漏部分气体通过轴端及机壳与墙板间隙等部分流出，称为外泄漏。在本文所述的设计与实验中，均采用接触式密封，因此，外泄漏流量忽略不计。内泄漏的加热作用进入机械增压器的空气流至排气口后，因压缩而产生温升，这部分温度升高的气体泄漏到进气口，使进气口气体温度上升，比容增大，质量流量下降。机件传热受气体压缩热作用，转子与机壳温度都会有所升高，因此，进气口气体受热传递，也会产生受热膨胀另外，机件中的接触式旋转件，如轴承骨架油封同步齿轮皮带轮等，也会因高速转动而产生热量，传递给从进气口流入的气体。压力损件气体流过机械增压器的过程中，会因气流受阻等原因产生定的压力损失，这些压力损件转化为热量而被气体吸收，最终造成气体的受热膨胀，质量流量降低。.机械增压器与发动机的基本匹配条件按照发动机正常工作的进气条件，应保证进气歧管内的空气流量无论是否有增压，体积流量大于发动机所需的空气流量，即满足发动机增压进气的基本匹配条件其中为增压器实际排气流量，为发动机所需空气流量式中，增压器转子个数转子头数基元容积，增压器转速，增压器容积效率每个转子单转理论排气量转子外径，转子面积利用系数转子长度，过量重启系数发动机排量，发动机转速，发动机气缸充气效率除以表示四冲程发动机，曲轴没转两转，完成次吸排气过程。增压器增压的条件为因为发动机与增压器以带轮联接，不考虑其他因素，则增压器的转速与发动机转速之比为带传动的传动比。即以奇瑞型发动机为例，.,取为.，取为.，以罗茨泵为参考，取最小容积效率，约.,取.，取.，取.，因此有机械增压器结构与性能分析.机械增压器结构分析机械增压器压缩机的驱动力来自发动机曲轴，般都是利用皮带连接曲轴皮带轮，间接将曲轴运转的扭力带动增压器，达到增压目的。依构造不同，机械增压会经出现过许多种类，包括叶片式罗兹温克尔等型式，而活塞运动最早也被认为是种机械增压，时至今日，则以罗茨增压器见图最被广泛使用，更是改装的大热门。罗茨增压器有双叶与三叶转子两种型式，目前以双叶转子较普遍，其构造是在椭圆形的壳体中装两个茧形的转子，转子之间保有极小的间隙而不直接相连，藉由螺旋齿轮连动，其中个转子的转轴与驱动的皮带轮连结，转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器，在不需要增压时即放开离合器以停止增压,离合器则由计算机控制以达到省油的目的。图机械增压器图罗茨增压器结构示意图机械增压器的结构设计主要由转子壳体前墙板后墙板油箱轴几个部件组成，如图所示。在传动方式上，增压器内部的主从动轮子靠齿轮作同步传动。由于考虑到要求增压器的传递扭矩的变化，选择齿轮和皮带轮在同侧，这样可以传递更大的扭矩。其中，传动结构如图所示。图传动结构示意图在结构的密封上，轴端密封主要采用浅齿迷宫密封来防止气体泄漏，它是依靠齿槽缝隙使气体节流，从而减少泄漏，达到密封的目的。由于无故相摩擦，并且功耗少，维护简单，使用寿命长。在设计中增压器的轴承尾部的密封采用油毡密封，主动段的密封采用型骨架密封，轴伸处采用迷宫密封。在结构的润滑上，由于同步齿轮和前后轴承需要润滑，在油箱内的同步齿轮要浸入规定的油位般使油面高度位于齿轮分度圆附近，通过齿轮的旋转进行飞溅供油，轴承通过在墙板上的注油孔注入润滑油进行润滑油，多余的润滑油由轴承端盖和轴承闷盖上的泄油孔流出。对于后墙板轴承的润滑，由于后墙板与油箱相联接，所以后墙板中的轴承的润滑不需要再加上润滑油孔，它直接通过同步齿轮甩起的润滑油来润滑。.与涡轮增压器比较废气涡轮增压系统平时最常见的增压装置见图，增压器与发动机无任何机械联系，实际上是种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。图涡轮增压器它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。般而言，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方，那就是泵轮和涡轮由根轴相连，也就是转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高，可达到每分钟十几万转，如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有冷却液为增压器进行冷却。涡轮增压的确能够提升发动机的动力，不过它的缺点也有不少，其中最明显的就是动力输出反应滞后。我们看看前面有关涡轮增压的工作原理就知道了，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，也就是说从你大脚踩油门加大马力，到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在个时间差，而且这个时间还不短。般经过改良的涡轮增压也要至少秒左右来增加或者减少发动机动力输出。如果要突然加速，瞬间会有提不上速度的感觉。随着技术的进步，虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进，但是由于设计原理问题，因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有定差异的。机械增压器采用皮带与曲轴皮带盘连接。利用曲轴转速带动机械增压器内部叶片，以产生增压空气送入曲轴进气歧管内，整体结构简单，工作温度介于，不同于涡轮增压器靠引擎排放的废气驱动，必须接触的高温废气，因此机械增压系统对于冷却系统润滑油脂的要求与自然进气曲轴相同，机件保养程序大同小异。机械增压的压缩机直接被发动机的曲轴带动，它的优点是响应性好完全没有迟滞。但是它本身需要消耗部分能量，因此机械增压不能产生特别强大的动力，尤其是在高转速时．因为它会产生大量的摩擦，损失能量．从而影响到发动机转速的提高。传统的机械增压器在中低转速时，对发动机的动力输出有明显改善，但峰值功率出现较早，发动机最高转速较低。这种发动机可以在任何时候，都能输出源源不断的扭力，大大减小换档频率。所以，机械增压非常适合匹配在又大又重的豪华房车上，而讲求高速性能的跑车就很不适合采用它了。机械增压器零部件的设计.三维制图软件介绍第个提出了参数化设计的概念，并且采用了单数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。采用了模块方式，可以分别进行草图绘制零件制作装配设计钣金设计加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。参数化设计，相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。基于特征建模是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔壳倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。单数据库全相关是建立在统基层上的数据库上，不象些传统的系统建立在多个数据库上。所谓单数据库，就是工程中的资料全部来自个库，使得每个独立用户在为件产品造型而工作，不管他是哪个部门的。换言之，在整个设计过程的任何处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，旦工程详图有改变，数控工具路径也会自动更新组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得件产品的设计结合起来。.总体结构设计总体结构设计机械增压器的结构设计主要由下列这几个部件组成转子壳体前墙板后墙板油箱轴。在这里就根据这几个主要的零部件将罗茨鼓风机三维建模设计的，其中结构的剖视图，如图所示。图增压器的结构剖视图传动方式在增压器内部，主从动轮子靠堆齿轮作同步传动。由于考虑到要求增压器的传递扭矩的变化，选择齿轮和皮带轮在同侧，这样，可以传递更大的扭矩，传动示意图，如图所示。图传动示意图密封结构轴密封包括轴伸轴承座尾部和轴端三个部位的密封，在此增压器中，轴端密封主要采用浅齿迷宫密封来防止气体的泄露，它是依靠齿槽缝隙使气体节流，从而减少泄露，达到密封的目的。由于无固相摩擦，因此不需要润滑，并且功耗少，维护简单，使用寿命长。