体确定附属设备的布置。压缩机的技术经济指标是否先进，能不能很好的满足使用要求，很大程度上决定于总体设计阶段的考虑是否周到和适当。如果总体设计不当，就会给压缩机带来“先天不足”的缺陷，要消除它的后患，就比较困难。因此，总体设计是设计压缩机最重要的环节。.结构方案的选择活塞式压缩机的结构方案由下列因素组成机器的型式级数和列数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。气缸排列型式的选择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，气缸中心线具有定的角度，但不等于零度和。按气缸中心线的位置不同，又可以分为型型型和扇型。由于本设计选择种较老的结构角度式式压缩机。其优点在于各列的阶惯性力的合力，可用装在曲轴上的平衡重达到大部分或完全平衡，因此机器可取较高的转数。气缸彼此错开定角度，有利于气阀的安装与布置，因而使气阀的流通面积有可能增加，中间冷却器和级间管道可以直接装在机器上，机构紧凑。角度式压缩机可以将若干列的连杆连结在同曲拐上，曲轴的拐数可减少，机器的轴向长度可缩短，因此主轴颈能采用滚动轴承。图.型空气压缩机运动机构的结构及选择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，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，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。则级数越绪论.压缩机的用途现代工业中，压缩气体的机器用得愈来愈多。各种型式的压缩机，按照工作原理区分为两大类，即速度型和容积型。速度型压缩机靠气体在高速旋转叶轮的作用下，得到巨大的动能，随后在扩压器中急剧降速，使气体的动能转变为势能。容积型压缩机靠在气缸内作往复或回转运动的活塞，使容积缩小而提高气体压力。本次设计的对象是活塞式压缩机，它与其他类型的压缩机相比，特点是压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的是最高工作压力达,实验室中使用压力则更高。效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原因，效率亦较低。适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择特别是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响，亦不如速度型那样显著，所以同规格的压缩机，将其用于压缩不同介质时，较易改造。随着工业的发展，活塞式压缩机压缩的气体种类也日益增多。主要应用于采矿冶金石油化工机械建筑等部门。作动力用的空气压缩机数量最大，而化学工业用的规格品种最多。由于石油化学工业的蓬勃发展，要求压缩各种烃类气体的压缩机日趋增多。.活塞式压缩机的发展趋向高压高速大容量。些化工部门，提高压力可以提高合成效率，所以相应的压缩机工作压力也不断提高。如合成氨用的压缩机工作压力达到及，而合成聚乙烯用压缩机的压力已达。高转数短行程结构的应用，使机器占地面积金属消耗量大为降低。大型压缩机的转数般为转分，中型为转分，小型为转分。目前常压进气时的单机容量最大为分。提高容量的主要途径是运用离心式或回转式压缩机与活塞式压缩机串联运行。提高效率和延长使用期限惯性力图综合活塞力图气体力指示图往复摩擦力图.飞轮矩的确定平均切向力.阻力矩.驱动力矩.表动力矩与阻力矩计算曲柄转角总切向力平均切向力阻力矩驱动力矩.续表曲柄转角总切向力平均切向力阻力矩驱动力矩.图.阻力矩指示图长度比例.面积比例飞轮转动惯量压缩机基本零部件设计.连杆的设计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。杆体截面有圆形环形矩形工字型等。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量生产的压缩机。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。图.连杆零件图连杆的定位为了防止连杆在运动时的左右摆动，以及考虑曲轴的热膨胀引起的轴向移动对连杆的影响，连杆必须加以定位，定位的方法有大气缸内实际进排气压力最大活塞力第级.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.驱动机的选择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，而交流电动机中又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。电机功率余度，则电机功率取。动力计算已知数据表已知数据级数ⅠⅡ活塞面积压力吸入排出温度吸入排出相对余隙容积行程余隙容积折合行程指示功率轴功率.计算活塞位移速度加速度取径长比，备注位移速度加速度表活塞位移速度加速度曲柄转角活塞位移活塞速度活塞加速度........续表曲柄转角活塞位移活塞速度活塞加速度...............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。图.级中最佳压力比ε与相对压力损失的关系曲线选择压缩机的级数是个比较复杂的问题。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。图.列出了工业上在各种操作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的氦氢气压缩机，由于中间有两段的压力为工艺流程所需要，因而取六级米分下的微型空气压缩机，在排气压力为公斤厘米时取级，这是由于其工作是间歇的，并考虑到系列化的原因，所以图.只供选择级数时参考。图.工业上常用的各种气体压缩机的级数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，取级根据工况的需要，选择级数为二级，按照等压力比分配的原则，εε.,但为使第级由较高的容积系数，第级的压力比取稍低值，各级名义压力及压力比见表。级数吸气压力排气压力压力比表各级名义压力及压力比转速和行程的确定转速，行程和活塞平均速度的关系式中活塞平均速度米秒压缩机转数转分活塞行程米。图.活塞式压缩机主要结构参数表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。近代压缩机转数通常在以下范围微型和小型转分中型转分大型转分取压缩机的转速则符合活塞平均速度。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.压力在热力计算中使用的压力都是绝对压力，为统起见，本说明除特别注明外，压力均指绝对压力。.温度在热力计算中所采用的是绝对温度，它以来表示。绝对温度与摄氏温度之间具有以下关系.比容单位重量气体所占容积。理想气体在不同温度和压力下的重量。限。压缩机时种消耗巨大能量的机器，如台排气压力为排气量为分的压缩机，就需.万千瓦的动力。因此，注意提高压缩机效率，对国民经济建设具有重大意义，而通过合理的设计，提高其效率，