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80系列微型风冷活塞式压缩机设计【7张图纸】【优秀】

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80 系列 微型 风冷 活塞 压缩机 设计 图纸 优秀 优良
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80系列微型风冷活塞式压缩机设计

44页 11000字数+说明书+开题报告+任务书+7张CAD图纸

80系列微型风冷活塞式压缩机设计开题报告.doc

80系列微型风冷活塞式压缩机设计说明书.doc

任务书.doc

曲轴箱.dwg

气缸.dwg

活塞.dwg

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装配图.dwg

计划周记进度检查表.xls

轴承座.dwg

轴承盖.dwg

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摘  要


   压缩机是现代工业上使用量大,范围广的一种通用机械。按照工作原理区分为两大类,即速度型和容积型,而活塞式压缩机是属于容积型压缩机的其中一种。它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。它与其它种类的压缩机相比,具有压力范围最广、效率高、适应性强等优点。

   在活塞式压缩机设计计算中最根本也是最重要的是热力计算和动力计算。根据任务书中提供的介质、气量、压力等参数要求,经过热力计算计算得到相关的参数,如级数、压力比、轴功率、气缸直径等,经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。活塞式压缩机的热力计算和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,计算结果的精度将体现活塞式压缩机的设计水平。


   关键词:活塞式压缩机;热力计算;动力计算;气缸

目  录

摘  要II

AbstractIII

目  录V

1 绪论1

1.1 压缩机的用途1

1.2 活塞式压缩机的发展趋向1

1.3 国内外压缩机的发展状况2

2 总 体 设 计3

2.1 设计原则3

2.2 结构方案的选择3

2.2.1 气缸排列型式的选择3

2.2.2 运动机构的结构及选择4

2.2.3 级数选择和各级压力比的分配4

2.2.4 转速和行程的确定6

3 热 力 计 算8

3.1 计算总压力比8

3.2 计算容积系数8

3. 3 选取压力系数9

3. 4 泄漏系数9

3. 5 计算气缸工作容积10

3.6 确定缸径、行程及行程容积10

3.7 复算压力比调整余隙容积10

3.8 计算各列最大活塞力11

3.9 计算排气温度11

3.10 计算功率12

3.11 驱动机的选择12

4 动 力 计 算13

4.1 计算活塞位移、速度、加速度13

4.2 气体力计算16

4.2.1一级盖侧气体力16

4.2.2 二级盖侧气体力17

4.3 惯性力计算19

4.4 切向力的计算22

4.5 飞轮矩的确定25

5 压缩机基本零部件设计28

5.1 连杆的设计28

5.1.1 连杆的定位28

5.1.2 连杆长度L的确定28

5.1.3 连杆宽度B的确定29

5.2 气缸部分的设计31

5.2.1 结构形式的确定31

5.2.2气缸主要尺寸的计算32

5.3 活塞32

5.3.1 结构型式的确定32

5.3.2 活塞基本尺寸33

6 结论与展望34

致  谢35

参考文献36

2 总 体 设 计

2.1 设计原则

    设计活塞压缩机应符合以下基本原则:

    1、满足用户提出的排气量、排气压力,及有关使用条件的要求。

    2、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(应理解为压缩机被迫停车的次数)。

    3、有较高的运转经济性。

    4、有良好的动力平衡性。

    5、维护检修方便。

    6、尽可能采用新结构、新技术、新材料。

    7、制造工艺性良好。

    8、机器的尺寸小、重量轻。

   总体设计的任务是:选择结构方案、主要参数、相应的驱动方式,以及大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[3]。

2.2 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: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。

  2.2.1 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,气缸中心线具有一定的角度,但不等于零度和180℃。按气缸中心线的位置不同,又可以分为W型、V型、L型和扇型。

   由于本设计选择一种较老的结构:角度式式压缩机。其优点在于:1)各列的一阶惯性力的合力,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。2)气缸彼此错开一定角度,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。3)角度式压缩机可以将若干列的连杆连结在同一曲拐上,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。


内容简介:
无锡太湖学院毕业设计(论文)开题报告题目: 80系列微型风冷活塞式 压缩机设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 0923132 学生姓名: 高 宇 指导教师: 俞萍 (职称:高级工程师 ) (职称: ) 2012年11月12日 课题来源自拟科学依据(1)课题科学意义 80系列V型风冷活塞式空气压缩机是风冷单作用压缩机,压缩机由三相异步电动机作为原动机,经“V”型皮带传动,使曲轴作旋转运动,再通过连杆带动活塞在气缸内作往复运动。空气由进气阀吸入一级气缸,压缩后经排气阀进中间冷却器后再经二级气缸压缩后进入储气罐。压缩机的冷却主要由环形散热片进行散热,它具有冷却均匀的优点。(2)活塞式压缩机的的研究状况及其发展前景在石化领域,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。其设计成功量产之后将能产生巨大的社会效应。研究内容根据设计参数进行压缩机的热、动力计算(主要包括缸径的确定,电动机功率计算及选型,压缩机中的作用力的分析,飞轮距的确定,惯性力和惯性力矩的平衡);绘制主机总图及主要零件图; 对压缩机主要零件进行强度校核; 根据计算结果,确定压缩机结构尺寸,完成总装图; 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析(1)实验方案选择结构方案、主要参数、相应的驱动方式,以及大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。(2)研究方法 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。 通过对零件的计算和校核,选出最佳设计尺寸。研究计划及预期成果研究计划:2012年11月12日-2012年11月25日:按照任务书要求查阅论文相关参考资料,填写毕业设计开题报告书。2012年11月26日-2013年12月9日:填写毕业实习报告。2012年12月10日-2012年12月24日:按照要求修改毕业设计开题报告。2012年12月25日-2013年1月10日:学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年1月12日-2013年3月25日:完成压缩机的热动力计算。2013年4月12日-2013年4月25日:完成压缩机图纸的绘制。2013年4月26日-2013年5月21日:毕业论文撰写和修改工作。预期成果:本次设计的压缩机能够有足够长的使用寿命,较高的运转经济型,良好的动力平衡性,维护检修方便,机器的尺寸小,重量轻,制造工艺良好。特色或创新之处 该型压缩机使用方便,操作性较好,零部件的更换便捷,成本低。 各列的一阶惯性力的合力,可用装在衢州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速,运转性能好。已具备的条件和尚需解决的问题 设计方案已经非常明确,思路清晰,零部件设计有条不紊。 活塞与气缸之间的磨损有待减少。指导教师意见 指导教师签名:年 月 日教研室(学科组、研究所)意见 教研室主任签名: 年 月 日系意见 主管领导签名: 年 月 日 编编 号号无锡太湖学院毕毕业业设设计计(论论文文)题目:题目: 80 系列微型风冷活塞式系列微型风冷活塞式 压缩机设计压缩机设计 信机 系系 机械工程及自动化 专专 业业学 号: 学生姓名: 指导教师: 俞萍(职称:高级工程师) (职称: )2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚诚 信信 承承 诺诺 书书本本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文) 80 系列微型风冷活塞式压缩机设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级: 机械 93 学 号: 作者姓名: 2013 年 5 月 25 日I摘摘 要要压缩机是现代工业上使用量大,范围广的一种通用机械。按照工作原理区分为两大类,即速度型和容积型,而活塞式压缩机是属于容积型压缩机的其中一种。它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。它与其它种类的压缩机相比,具有压力范围最广、效率高、适应性强等优点。在活塞式压缩机设计计算中最根本也是最重要的是热力计算和动力计算。根据任务书中提供的介质、气量、压力等参数要求,经过热力计算计算得到相关的参数,如级数、压力比、轴功率、气缸直径等,经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。活塞式压缩机的热力计算和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,计算结果的精度将体现活塞式压缩机的设计水平。关键词:关键词:活塞式压缩机;热力计算;动力计算;气缸IIAbstractCompressor is the modern industrial usage, wide range of a kind of general machinery .According to the principle of work is divided into two categories, namely the speed and volume .The piston compressor is belongs to one of the volume type compressor. It is the use of the piston in the cylinder movement to extrusion of gas, increase the gas pressure .It compared with other types of compressor, pressure range and the advantages of high efficiency, strong adaptability .In the piston compressor design and calculation is the most fundamental and most important thermodynamic calculation and dynamic calculation .According to the specification provided in the parameters such as medium, gas, pressure requirements .Through thermodynamic calculation to calculate the related parameters, such as series, pressure ratio, shaft power, cylinder diameter, etc .Through the dynamic force of the piston compressor is calculated .Piston compressor thermodynamic calculation and dynamic calculation results will provide original parts graphics and basic design data .The precision of the calculation result will reflect the design level of piston compressor. Keywords: Piston Compressor; Thermodynamic Calculation; Dynamic Calculation ; Cylinder 目目 录录摘 要.IIABSTRACT .III目 录 .V1 绪论.11.1 压缩机的用途.11.2 活塞式压缩机的发展趋向.11.3 国内外压缩机的发展状况.22 总 体 设 计.32.1 设计原则.32.2 结构方案的选择.32.2.1 气缸排列型式的选择.32.2.2 运动机构的结构及选择.42.2.3 级数选择和各级压力比的分配.42.2.4 转速和行程的确定.63 热 力 计 算.83.1 计算总压力比.83.2 计算容积系数.83. 3 选取压力系数 .93. 4 泄漏系数 .93. 5 计算气缸工作容积 .103.6 确定缸径、行程及行程容积.103.7 复算压力比调整余隙容积.103.8 计算各列最大活塞力.113.9 计算排气温度.113.10 计算功率.123.11 驱动机的选择.124 动 力 计 算.134.1 计算活塞位移、速度、加速度.134.2 气体力计算.164.2.1 一级盖侧气体力.164.2.2 二级盖侧气体力.174.3 惯性力计算.194.4 切向力的计算.224.5 飞轮矩的确定.255 压缩机基本零部件设计.285.1 连杆的设计.285.1.1 连杆的定位.28I5.1.2 连杆长度 L 的确定.285.1.3 连杆宽度 B 的确定.295.2 气缸部分的设计.315.2.1 结构形式的确定.315.2.2 气缸主要尺寸的计算.325.3 活塞.325.3.1 结构型式的确定.325.3.2 活塞基本尺寸.336 结论与展望.34致 谢.35参考文献.36无锡太湖学院学士学位论文01 绪论绪论1.1 压缩机的用途压缩机的用途 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:(1)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 3500KG/CM ,实验室中使用压力则更高。2(2)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。(3)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,所以同一规格的压缩机,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1。1.2 活塞式压缩机的发展趋向活塞式压缩机的发展趋向(1)高压、高速、大容量。某些化工部门,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 600KG/CM 及21000KG/CM ,而合成聚乙烯用压缩机的压力已达 3500KG/CM 。22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。大型压缩机的转数一般为 250500 转/分,中型为 5001000 转/分,小型为 10003000 转/分。目前常压进气时的单机容量最大为 333M /分。提高容量的主要途径是运用离心式或3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。压缩机时一种消耗巨大能量的机器,如 1000 台排气压力为 9KG/CM 、排气量为 20M /分的压缩机,就需 12.5 万千瓦的动力。因此,注意提高压23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 510%,是完全可以做到的。1.3 国内外压缩机的发展状况国内外压缩机的发展状况不可忽视的选型要素是:往复活塞式动力用空压机不但价廉,而且运行节能。容积流量 3m/min 以下的往复活塞式微小型空压机用途极其广泛,绝对需求量很大。而在现代产销模式下,其单机售价有限,所以只有生产规模很大并有一定技术含量的制造企业才能立足和将产品外销。80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)1长春空气压缩机制造有限公司、江苏超力机械有限公司、上海东方压缩机制造有限公司、沈阳东陵空压机有限公司、鞍山无油空压机有限公司、北京金环压缩机有限责任公司、天津市气体压缩机厂、天津市压缩机厂、石家庄市三原压缩机厂、太原第二气体压缩机厂、南京华冠压缩机股份有限公司、中国人民解放军第四八一二工厂、马鞍山正棱压缩机有限责任公司、烟台兰星压缩机有限公司、无锡力源压缩机有限公司、常德通用压缩机有限公司、开封市空气压缩机厂、佛山市珊瑚压缩机有限公司、柳州市金象机器制造有限公司、重庆小型压缩机厂等企业,都有着生产往复活塞式微小型空压机的悠久历史和相当的生产能力,较好地满足了社会需求。 以位于浙江省温岭市泽国镇的浙江鑫磊机电股份有限公司、浙江鸿友压缩机制造有限公司,和福建省泉州市力达机械有限公司为代表的一批浙、闽地区民营往复活塞式微小型空压机制造企业,作为异军突起的后起之秀,拥有多国质量认证证书,还实现了极大规模生产,成本低、效率高、产品外观好、质量稳定,绝大部分产品远销欧美澳新,年出口量合计达数百万台以上,成为全球家用往复活塞式微小型空压机的主要供货者2。无锡太湖学院学士学位论文22 总总 体体 设设 计计2.1 设计原则设计原则 设计活塞压缩机应符合以下基本原则: 1、满足用户提出的排气量、排气压力,及有关使用条件的要求。 2、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(应理解为压缩机被迫停车的次数) 。 3、有较高的运转经济性。 4、有良好的动力平衡性。 5、维护检修方便。 6、尽可能采用新结构、新技术、新材料。 7、制造工艺性良好。 8、机器的尺寸小、重量轻。总体设计的任务是:选择结构方案、主要参数、相应的驱动方式,以及大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3。2.2 结构方案的选择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: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。2.2.1 气缸排列型式的选择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,气缸中心线具有一定的角度,但不等于零度和180。按气缸中心线的位置不同,又可以分为 W 型、V 型、L 型和扇型。由于本设计选择一种较老的结构:角度式式压缩机。其优点在于:1)各列的一阶惯性力的合力,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。2)气缸彼此错开一定角度,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。3)角度式压缩机可以将若干列的连杆连结在同一曲拐上,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【4】。80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)3 图 2.1 V 型空气压缩机2.2.2 运动机构的结构及选择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,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。2.2.3 级数选择和各级压力比的分配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,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。无锡太湖学院学士学位论文4 图 2.2 级中最佳压力比 0与相对压力损失 的关系曲线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。图 2.3 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 220 公斤/厘米2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;3 米2/分一下的微型空气压缩机,在排气压力为 7 公斤/厘米2时取一级,这是由于其工作是间歇的,并考虑到系列化的原因,所以图 2.3 只供选择级数时参考。80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)5图 2.3 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 Z =2 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,1=2=1511/3=5.32,但为使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2-1。表 2-1 各级名义压力及压力比2.2.4 转速和行程的确定转速和行程的确定 转速,行程和活塞平均速度的关系:级数12吸气压力/MPa0SP0.10.53排气压力/MPa0dP0.532.835压力比000/SdP P3.673.5无锡太湖学院学士学位论文6式中 Cm:活塞平均速度(米/秒) ; n:压缩机转数(转/分) ; S:活塞行程(米) 。图 2.4 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 s=60mm。近代压缩机转数 n 通常在以下范围: 微型和小型: 1000-3000(转/分) 中型: 500-1000(转/分) 大型: 250-500 (转/分) 取压缩机的转速 n=850r/min 则, ,符合活塞平均速度。m/s7 . 1301060850303nscm80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)7TpM79.11 3 3 热热 力力 计计 算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:a. 压力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,压力均指绝对压力。 b. 温度在热力计算中所采用的是绝对温度,它以K 来表示。绝对温度与摄氏温度之间具有以下关系:273 tTc. 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。按下式计算:式中 气体的压力(kg/cm )p2 气体的温度(K)T M气体的分子量3.1 计算总压力比计算总压力比 5 .12101025. 1561PPdz选级数: z=2压力比分配:67. 3115 .1215 . 35 .1223.2 计算容积系数计算容积系数相对余隙容积 根据统计,压缩机的相对余隙容积值多在以下范围内:压力20321 公斤/厘米 2; =0.120.16微型压缩机的相对余隙容积:排气量在 0.2 米 3/分以下; =0.0880.10排气量在 0.3 米 3/分以上; =0.0350.05取 =0.03; =0.0512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: n200(转/分),m=1.251.35无锡太湖学院学士学位论文8n 500(转/分),m=k因为风冷近似绝热,所以参考表 3-1 表 3-1 k 值表进气压力 105mN /2任意 k 值K=1.401.5m=1+0.5(k-1)m=1+0.62(k-1)1.254.010m=1+0.75(k-1)1.31030m=1+0.88(k-1)1.3530m=k1.4m =1.1,m =1.1512容积系数:0.9321)-(3.670.03-11)-1(-1 1/1.11/m11v10.9011)-(3.50.05-11)-2(-11/1.151/m22v23. 3 选取压力系数选取压力系数 当常压吸气时,p=0.95-0.98,在循环压缩机的第一级和多级压缩机的第二级,因吸气压力较高,即使同样大小的压力损失,相对压力损失仍很小,这时 p=0.95-1.0。根据各级的吸入压力选择压力系数如下:p1=0.98 p2=1.00 、根据下图所示关系选取温度系数:图 3-1 温度系数 t 与压力比 的关系t1=0.97 t2=0.973. 4 泄漏系数泄漏系数 表 3-2 泄漏系数表 相对泄漏值项目第一级第二级气阀一级二级0.020.03活塞环一级二级0.030.04总相对泄漏量0.050.07l=v110.9520.9380 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)9 3. 5 计算气缸工作容积计算气缸工作容积1hV= 0.000279m1111ltpvnk952. 097. 098. 0932. 08502 . 0222222121ltpvhTTpPnQV=93. 097. 000. 1932. 012933031067. 3108502 . 0550.00008m3.6 确定缸径、行程及行程容积确定缸径、行程及行程容积已知:n=850r/min,选取行程 S=60mm,得活塞平均速度V =1700mm/s=1.7m/sm30nS3085060一级气缸直径:Vh1=SD14D =0.0771SVh1406. 014. 3000279. 04圆整后 D1=80mm,圆整后实际行程容积 Vh1 =0.0006m3二级气缸直径: Vh2=SD224D2=mSVh041. 006. 014. 3000279. 0442圆整后 D2=45mm,圆整后实际行程容积 Vh2=9.53510 m3.7 复算压力比调整余隙容积复算压力比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,则压力比的改变可以认为与活塞有限面积改变成比例5。圆整前后总的活塞有效面积如下表。表 3-3 活塞有效面积气缸直径活塞有效面积Di=(m)Ai= (m2)24D级次前后前后0.01710.0800.00930.0100.0410.0450.00260.0032由于一级缸径圆整变大使一级排气压力反比例降低,降低率930. 001. 00093. 01无锡太湖学院学士学位论文10由于二级缸径圆整变大使二级排气压力反比例降低,降低率813. 00032. 00026. 02一级压力比变为:775. 267. 3813. 0930. 01211二级压力比变为:63. 4813.930. 05 . 32122o也可以用调整相对余隙的方法,维持压力比不变,即因第一级缸直径变大了,相对余隙容积也相应变大,使吸进的气量不变;第二级气缸直径增大了,相对余隙容积也增大,使二级吸进的气量也不变。由此可得867. 0010. 00093. 0932. 01111AAvv一级新的相对余隙容积059. 0167. 3869.1111 . 1111111omv二级新容积系数733. 00032. 00026. 0901. 02222AAvv二级新的相对余隙容积13. 015 . 3733. 011115. 1112222mv本计算中调整相对余隙容积3.8 计算各列最大活塞力计算各列最大活塞力取进、排气相对压力损失075. 01s 167. 01d048. 02s 105. 02d气缸内实际进、排气压力2551/10925. 010)075. 01 (mNPS2551/1028. 41067. 3)167. 01 (mNPd2552/10494. 31067. 3)048. 01 (mNPs2552/1081.13105 .12)105. 01 (mNPd最大活塞力第一级: NPPAFsd3111110355. 301. 0)(NPPAFsd330110316.100032. 0)(522223.9 计算排气温度计算排气温度取压缩指数 80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)1135. 11n 4 . 12n排气温度kTTnnd5 .42467. 330335. 1135. 1111111kTTnnd8 .42467. 32934 . 114 . 11222223.10 计算功率计算功率160111111nnVPnNhvsi1)1 (11111nnc=1)242. 01 (67. 3135. 135. 10006. 0867. 0106085035. 1135. 15=1.38KW1)1 (16022122222222nnchvsinnVPnN=1)153. 01 (5 . 314 . 14 . 100009. 0733. 0105 . 3608504 . 114 . 15=0.56KW总的指示功率NI=1.38KW+0.56KW=1.94KW取机械效率9 . 0m轴功率KWNz2 . 29 . 094. 13.11 驱动机的选择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6。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(JS、JK、JSQ 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 10%, 2.42KW10%12.210%1NzN)()(则电机功率取4kw。无锡太湖学院学士学位论文124 动动 力力 计计 算算已知数据表 4-1 已知数据4.1 计算活塞位移、速度、加速度计算活塞位移、速度、加速度97.886085014. 3602n6691. 247.8803. 0rsmrv/47.23747.8803. 02取径长比: , (备注:)415141级数活塞面积(m2)A0.0100.0032P1j0.10.42吸入Psj0.9253.494P2j0.4515.43压力排出Pdj4.2813.8120137.5吸入k293410.5137.5157.4温度排出k410.5430.4相对余隙容积0.0590.13行程(mm)S60mm余隙容积折合行程(mm)S0 S0=S3.547.8指示功率(kw)Nt1.380.56轴功率(kw)3kw80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)13位移: )2cos1 (4)cos1( rx=)2cos1 (161)cos1(03. 0速度: )2sin81(sin rv=)2sin81(sin6691. 2加速度: )2cos(cos2 ra =)2cos41(cos47.237 表 4-2 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X(mm)V(m/s)a(m/s2)000396.84151.270.85280.79304.961.62235.344510.662.22167.956017.812.689.057525.732.7410.059033.752.67-59.3710541.262.44-112.88 无锡太湖学院学士学位论文14 续表 4-2曲柄转角活塞位移活塞速度活塞加速度12047.812.02-148.413553.091.55-167.9215056.921.05-175.9716559.230.52-177.96180600-178.1019559.23-0.52-177.9621056.92-1.05-175.9722553.09-1.55-167.9224047.81-2.02-148.425541.26-2.44-112.8827033.75-2.67-59.3728525.73-2.7410.0530017.81-2.6089.0531510.66-2.22167.953304.96-1.62235.343451.27-0.86280.7936000396.8480 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)154.2 气体力计算气体力计算膨胀过程: mjdjXSSPP)(00进气过程: sjPP 压缩过程: )(00mjsjSSSSPP排气过程: djPP 本机属于微型压缩机,取 m1=m1,m2=m2.是活塞位移为代表余隙容积的当jXSS 0量行程(为相对余隙容积)用运动计算中各点的位移值。因为本机为单作用活塞,所以只将盖侧列入计算。气体力: gtjgjAPP4.2.1 一级盖侧气体力一级盖侧气体力表 4-3 级盖侧气体力表曲柄转角活塞位移膨胀过程进气过程压缩过程排气过程气体力)(mmXgmjdjXSSPP)(00sjPP )(00mjsjXSSSPPdjPP gijgjAPP 004.28-4280151.273.05-3050304.960.925-9254510.660.925-925 无锡太湖学院学士学位论文16 续表 4-3曲柄转角活塞位移膨胀过程进气过程压缩过程排气过程气体力6017.810.925-9257525.730.925-9259033.750.925-92510541.260.925-92512047.810.925-92513553.090.925-92515056.920.925-92516559.230.925-925180600.925-92519559.230.94-94021056.920.97-97022553.091.04-104024047.811.14-114025541.261.31-131027033.751.58-158028525.732.01-201030017.812.75-275031510.664.28-42803304.964.28-42803451.274.28-428036004.28-428080 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)174.2.2 二级盖侧气体力二级盖侧气体力 m=1.15 0032. 0gjA81.13dP8 . 7600SS 表 4-4 级盖侧气体力表曲柄转角活塞位移膨胀过程进气过程压缩过程排气过程气体力)(mmXgmjdjXSSPP)(00sjPP )(00mjsjXSSSPPdjPP gjjgjAPP0013.81-4419.2151.2711.60-3712304.963.494-1260.84510.663.494-1260.86017.813.494-1260.87525.733.494-1260.89033.753.494-1260.810541.263.494-1260.812047.813.494-1260.813553.093.494-1260.815056.923.494-1260.816559.233.494-1260.818060.003.494-1260.819559.233.53-1129.621056.923.66-1143.822553.093.89-1244.824041.814.78-1529.625541.264.83-1545.627033.755.70-182428525.737.07-2262.430017.819.25-296031510.6613.81-4419.23304.9613.81-4419.23451.2713.81-4419.2360013.81-4419.2气缸工作容积指示图 25. 0tan278. 0tan1352. 0tan2 1=15.5 2=19.414NAPFPddd551028. 401. 01067. 3)167. 01 ()1 (NAPFpsss3510925. 001. 010)075. 01 ()1 (无锡太湖学院学士学位论文18图 4.1 级气缸容积指示图 25. 0tan3 . 0tan136. 0tan2 14171202NAPFpddd35109 . 40032. 01081.13)105. 01 ()1 (NAPFpsss351015. 10032. 01061. 3)048. 01 ()1 ( 图 4.2 级气缸容积指示图 4.3 惯性力计算惯性力计算(1)往复惯性力gms61935213067385(2)旋转惯性力 smr/47.2372gm18880 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)19表 4-5 各级惯性力曲柄转角活塞加速度往复惯性力 I=msa1.5旋转惯性力 I1=-mr2a(m/s2)级级级级0396.84368.46368.46-44.64-44.6415280.70260.76260.76-44.64-44.6430235.00218.20218.20-44.64-44.6445167.95155.90155.90-44.64-44.646089.0582.6882.68-44.64-44.647510.059.339.33-44.64-44.6490-59.37-55.13-55.13-44.64-44.64105-112.88-104.81-104.81-44.64-44.64120-148.40-137.80-137.80-44.64-44.64135-167.92-155.90-155.90-44.64-44.64150-175.97-163.39-163.39-44.64-44.64165-177.96-165.24-165.24-44.64-44.64180-178.10-165.36-165.36-44.64-44.64195-177.96-165.24-165.24-44.64-44.64210-175.97-163.39-163.39-44.64-44.64225-167.92-155.90-155.90-44.64-44.64240-148.40-137.80-137.80-44.64-44.64255-112.88-104.81-104.81-44.64-44.64270-55.60-55.13-55.13-44.64-44.642859.339.339.33-44.64-44.6430082.6882.6882.68-44.64-44.64315155.90155.90155.90-44.64-44.64330218.20218.20218.20-44.64-44.64345353.56353.56353.56-44.64-44.64360368.46368.46368.46-44.64-44.64无锡太湖学院学士学位论文20表 4-6 各级力表曲柄转角级级气体力往复惯性力摩擦力综合摩擦力气体力往复惯性力摩擦力综合摩擦力0-4280368.46-88.2-3999.74-4419.2368.46-88.2-4138.9415-3050353.56-88.2-27.85-3712.00353.56-88.2-3446.6430-925218.20-88.2-795.00-1260.80218.20-88.2-1130.0045-925155.90-88.2-857.30-1260.80155.90-88.2-1193.1060-92582.68-88.2-930.52-1260.8082.68-88.2-1266.3275-9259.33-88.2-1003.87-1260.809.33-88.2-1339.6790-925-55.13-88.2-1068.33-1260.80-55.93-88.2-1404.13105-925-104.81-88.2-1118.01-1260.80-104.81-88.2-1453.81120-925-137.80-88.2-1151.00-1260.80-137.80-88.2-1486.80135-925-155.90-88.2-1169.10-1260.80-155.90-88.2-1504.90150-925-163.39-88.2-1176.59-1260.80-163.39-88.2-1512.39165-925-165.24-88.2-1178.44-1260.80-165.24-88.2-1514.24180-925-165.36-88.2-1178.56-1260.80-165.36-88.2-1514.36195-940-165.24-88.2-1193.44-1129.60-165.24-88.2-1383.0480 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)21 续表 4-6曲柄转角级级气体力往复惯性力摩擦力综合摩擦力气体力往复惯性力摩擦力综合摩擦力210-970-163.39-88.2-1221.59-1143.80-163.39-88.2-1395.39225-1040-155.90-88.2-1284.10-1244.80-155.90-88.2-1488.90240-1140-137.80-88.2-1366.00-1529.60-137.80-88.2-1755.60255-1310-04.81-88.2-1503.01-1545.60-104.81-88.2-1738.61270-1580-55.13-88.2-1723.33-1824.00-55.13-88.2-1967.33285-20109.33-88.2-2088.87-2262.409.33-88.2-2341.27300-275082.68-88.2-2755.52-2960.0082.68-88.2-2965.52315-4280155.90-88.2-4212.30-4419.20155.90-88.2-4351.50330-4280218.20-88.2-4130.00-4419.20218.20-88.2-4289.20345-4280353.56-88.2-4014.64-4419.20383.56-88.2-4123.84360-4280368.46-88.2-3999.74-4419.2368.46-88.2-4138.944.4 切向力的计算切向力的计算 切向力计算公式: )sin122sin(sin2pFT无锡太湖学院学士学位论文22表 4-7 各级总切向力曲柄转角级(N)级(N)总切向力(N)000015-2043.88-1895.86-3939.7430-1088.60-914.28-2002.8845-726.37-1123.22-1849.5960-947.30-1255.76-2203.0675-1058.87-1302.77-2361.6490-1089.73-1260.80-2350.53105-1024.42-1133.46-2157.88120-863.93-927.95-1791.88135-624.40-659.40-1283.8150-331.05-346.72-677.77165-57.55-9.83-67.381800.0000195617.56576.051193.61210899.50829.441728.942251161.54880.072041.612401380.681125.792506.472551574.361673.183247.542701744.731824.003568.732851897.312449.144346.453002046.292178.564224.853152220.523124.375344.893301152.713204.634357.3434537.772253.612291.383600.0000图 4.3 总切向力图图 4.4 和 4.5 为各级综合活塞力图。80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)23图 4.4 级综合活塞力图1、惯性力图 2、综合活塞力图 3、气体力指示图 4、往复摩擦力图无锡太湖学院学士学位论文24图 4.5 级综合活塞力图1、惯性力图 2、综合活塞力图 3、气体力指示图 4、往复摩擦力图4.5 飞轮矩的确定飞轮矩的确定平均切向力: (4.16)NTTTim63.56636251阻力矩: (4.17)TrTMy03. 0驱动力矩: (4.18)mmdTrTM03. 080 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)25表 4-8 动力矩与阻力矩计算曲柄转角总切向力(N)平均切向力(N)阻力矩驱动力矩00566.63016.9990.26-3939.74566.63-118.1916.9990.52-2002.88566.63-60.0916.9990.785-1849.59566.63-55.4916.9991.05-2203.06566.6366.0616.9991.31-2361.64566.63-70.8516.9991.57-2350.53566.63-67.5216.9991.83-2157.88566.63-64.7416.9992.09-1791.88566.63-53.7616.9992.36-1283.8566.63-38.5116.9992.62-677.77566.63-20.3316.9992.88-67.38566.63-2.0216.9993.140566.63016.9993.41193.61566.6335.8116.9993.661728.94566.6351.8716.9993.9252041.61566.6361.2516.999 无锡太湖学院学士学位论文26续表 4-8曲柄转角总切向力(N)平均切向力(N)阻力矩驱动力矩4.192506.47566.6375.1916.9994.453247.54566.6397.4316.9994.713568.73566.63107.0616.9994.974346.45566.63130.3916.9995.234224.85566.63126.7516.9995.55344.89566.63160.3516.9995.764357.34566.63130.7216.9996.022291.38566.6368.7416.9996.230566.63016.999图 4.6 阻力矩指示图2max725259325122mmf长度比例: (4.19)42560lsml面积比例: 016. 04004. 00plmmm 725016. 0max0fmL飞轮转动惯量: 222/304. 6725016. 03600mkgnGD80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)275 压缩机基本零部件设计压缩机基本零部件设计5.1 连杆的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7。图 5.1 连杆零件图5.1.1 连杆的定位连杆的定位 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,定位的方法有大头定位与小头定位两种8。大头定位是在连杆大头轴瓦两端面与曲轴销的配合端面采用较小的配合间隙(约0.20.5 毫米) ;而在小头衬套端面与活塞销的配合端面则取较大的间隙(约为 25 毫米)。小头定位是在小头衬套端面与活塞销的配合端面采用 0.200.50 毫米的配合间隙,而在大头端面与曲柄销的配合端面,取 25 毫米的间隙。大头定位适用于大头轴瓦为后壁瓦的情况9。5.1.2 连杆长度连杆长度 L 的确定的确定连杆长度 L 即连杆大小头孔中心距,由曲柄半径 R 与连杆长度 L 的比值决定。LR 愈大,压缩机的外形愈小,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;所以选取要适当。无锡太湖学院学士学位论文28因为 V 型压缩机要求结构紧凑,所以,选取5 . 414141行程 s=60 mm ,曲柄半径mmSR302602 连杆长度 L:mmRL12041305.1.3 连杆宽度连杆宽度 B 的确定的确定连杆小头衬套尺寸的确定图 5.2 小头衬套连杆小头瓦内径按活塞销决定:d=25mm连杆小头轴瓦近年来采用衬套的结构,衬套的厚度 s 以及宽度 b 选取:,取mmds0 . 25 . 125)08. 006. 0()08. 006. 0(mms8 . 1,取mmdb352525)4 . 11 ()5 . 11 (mmb26小头衬套与活塞销的间隙mmd03. 00175. 025)0012. 00007. 0()0012. 00007. 0(小头衬套材料多采用铜合金。连杆宽度 B 的确定从工艺上考虑连杆大小头宽度取相等。对于连杆宽度取 B=0.9b 式中 b 为轴瓦的宽度;对于大头定位时,为大头宽度,对于小头定位时,则为小头衬套宽度。,取 B=26mmmmbB4 .23269 . 09 . 0连杆杆体的主要尺寸确定杆体中间截面的尺寸:当量直径 ,对于活塞力12 吨,短行程的连杆,为了增强刚性,Fdm)45. 265. 1 (系数选取为 1.652.15所以选择 取 cmFdm986. 0765. 010105. 2)15. 265. 1 ()15. 265. 1 (8mmmd 由于本设计选择工字型连杆,对于非圆形截面的杆体,计算出杆体的中间截面面积80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)29,22224.504814. 34mmdFmm再根据工字型的尺寸的公式计算:mmHm2 .1124.505 . 2。取mmHBmm4 . 825. 72 .11)75. 065. 0()75. 065. 0(mmBm8杆体截面为圆形截面:小头孔直径 ,取=25mm21 dd1d 在 处, mmdl305 .2725)2 . 11 . 1 ()2 . 11 . 1 (1取处, ,取mml29mmHHm96. 82 .118 . 08 . 0mmH9 在 处mmDl484440)2 . 11 . 1 ()2 . 11 . 1 (1 取处 ,取mml46 mmHHm44.132 .112 . 12 . 1 mmH14 连杆大头盖的尺寸确定截面 A-A 面积:2388033692450601381601381mm.)F.(FmA截面 B-B 面积:234.7031.6524.50)40. 130. 1 (4 . 13 . 1mmFFmB因为是工字形的截面,所以系数取大值 2234.70,38.80mmFmmFBA A-A 截面的厚度: mmBFSAA42233.80B-B 截面的厚度: mmBFSBB32234.70连杆小头的截面:其中 D-D 与 C-C 截面一样224.507 .4224.50)00. 185. 0()00. 185. 0(mmFFFmDC当活塞力 P2 吨时,因活塞销比压要求,尺寸可稍大些,225.50mmFFDCmmBFSSCDC93. 12625.50螺栓在大头体内长度无锡太湖学院学士学位论文30图 5.3 大头螺栓结构,取mmDl262240)65. 055. 0()65. 055. 0(1mml251,取mmDl262040)65. 05 . 0()65. 05 . 0(1mml252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 5-1 常用连杆螺栓及螺母的材料螺栓材料4540Cr30CrMo35CrMoA25Cr2MoV38CrMoAl40Cr2MnV螺母材料3535Mn,20Cr20Cr30Mn30Mn,30CrMo30Mn, 30CrMo30Mn, 30CrMo连杆螺栓的直径: ,mmDd102 . 740)25. 018. 0()25. 018. 0(0取 选择螺栓为 M81.5mmd80连杆螺栓长度的确定:螺栓总长度(不包括螺栓头):,取 =50mmmmDl604840)5 . 12 . 1 ()5 . 12 . 1 (l连杆螺栓的个数 Z=2连杆的材料选取 45 锻钢,连杆螺栓的材料选用 40Cr 钢。5.2 气缸部分的设计气缸部分的设计气缸是活塞式压缩机中组成压缩容积的主要部分。根据压缩机所要达到的压力,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10。设计气缸的要点是:1、应具有足够的强度和刚度。工作表面具有良好的耐磨性。2、要有良好的冷却;在有油润滑的气缸中,工作表面应有良好的润滑状态。3、尽可能减小气缸内的余隙容积和气体阻力。4、结合部分的连接和密封要可靠。5、要有良好的制造工艺性和装拆方便。6、气缸直径和阀座安装孔等尺寸应符合“三化”要求11。5.2.1 结构形式的确定结构形式的确定 气缸因工作压力不同而选用不同的材料,这个设计工作压力低于 60 公斤/厘米2,本设计采用风冷式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。本设计的气缸由一级气缸和二级气缸组成12。风冷气缸靠气缸外壁加散热片来冷却。散热片有环向和纵向两种布置方式。环形布80 系列微型风冷活塞式压缩机设计 (V80II)31置的气缸刚性较差,但冷却较均匀;而纵向布置的气缸刚性好,但冷却不均匀,被封面的冷却效果很差。通常多用环向布置的散热片。风冷气缸各部分尺寸如图 5-4 所示。汽缸盖端的冷却时很重要的,所以,通常气缸靠近盖端的散热片较长,而且气缸盖也设散热片,已加强这一部分的冷却13。图 5.4 气缸及其尺寸5.2.2 气缸主要尺寸的计算气缸主要尺寸的计算 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。 2kg/cm300p壁厚的附加项 a,其值按 0.50.8cm 选择,则 a=8mm。则 2kg/cm400250pmm105.3 活塞活塞活塞与气缸构成了压缩容积,活塞必须有良好的密封性,此外还要求:1、有做够的强度和刚度。2、活塞与活塞杆的连结和定位要可靠。3、重量轻。两列以上的压缩机中,应根据惯性力平衡的要求配置各列活塞的重量 4、制造工艺性好14。5.3.1 结构型式的确定结构型式的确定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15。 5.3.2 活塞基本尺寸活塞基本尺寸 一级活塞环部尺寸:活塞活塞直径: D=80mm环的径向厚度 t: mmDt64. 322. 280)361221()361221(取 t=3mm活塞环的轴向高度 h:,取 h=3mm4.2mm1.231.4)4 . 0()4 . 14 . 0(ht刮油环的轴向高度:无锡太湖学院学士学位论文32,取 h3=5mm6mm33)21 ()21 (h3h活塞顶面至第一道活塞环的距离:,取 C=12mm18mm653)2 . 1 (h)32 . 1 (C活塞环之间的距离:,取 C1=4mm4.5mm
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