汽车空调压缩机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 页 共 34 页 目录 摘要 . 1 . 1 第一章 绪论 .汽车空调的历程 .1 汽车空调制冷系统的构成及原理 .空调压缩机的发展 .空调压缩机的前景 本章小结 第二章 空调压缩机的结构与原理 .空调压缩机的分类 .汽车空调压缩机的特殊要求 .活塞斜板式压缩机的结构原理 1 0 本章小结 12 第三章 压缩机测绘 .测绘的意义和过程 .13 压缩机零件的测绘 13 电磁离合器 斜板轴 .15 活塞 弹片阀 缸体 前后端盖 本章小结 20 第四章 空调压缩机的三维建模 .件介绍 21 电磁离合器的三维建模 22 活塞体三维建模 25 前后端盖的三维建模 30 缸体的三维建模 32 轴的三维建模 .空调压缩机的装配 .本章小结 .买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 页 共 34 页 总结 .参考文献 .致谢 .买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 页 共 34 页 第一章 绪论 车空调 的 历程 汽车问世已有一百多年的历史。随着 人们的 生活水平的逐步提高，汽车已成为人们生活 中的必需品，成为房间生活的延伸部分。对房间环境的要求同样延伸到汽车上，空调便是其中一个重要内容。汽车上安装空调装置的主要目的在于营造一个舒适的环境条件 1。 汽车空调是从暖气开始的，最初是用煤炭脚炉取暖及把排气管从车室内通过。第一台完整的汽车空调装置出现在 1927 年，它包括一个加热器、一套通风系统及一个空气过滤器。从 1936年起，美国开始着手研制汽车冷气机，到了 1940年，美国 后到 50年代中在美国生产的 60 年代空 调装置才开始在汽车上普及并获得迅速发展。根据粗略统计，截至 80年代末，全世界车用空调装置年产量已超过 3500 万辆。发达国家中汽车空调的普及率达到 80% 90%，二十世纪末全世界汽车空调器市场的年需求量达到 7000万套。 10年功夫就翻一番，可见其发展速度之快。 我国从 1971年开始在长春一汽的红旗牌轿车上装上了空调器，上海也于 80年代初在上海牌轿车上装上了国产空调器。我国从 1994 年开始在桑塔纳轿车（新车型）上试装了国产 国车用空调装置虽起步较晚，但发展速度不慢。据统计， 1992 年我国空调汽 车的产量为 16 万辆，总保有量为 76 万辆。到了 2000 年空调车产量可达 88万辆，总保有量约 485万辆。不到 10年时间，增加了 4 5 倍。 车空调的意义 汽车空调由五个要素组成，即温度、湿度、气流、洁净度和辐射。由于空调一定要有空气流动，一般由风机完成。风机的噪音及空气通过风道而产生的噪音使人感到不舒服，因而减少风机噪音及气流噪音也成了空调的任务 2。 调节温度是空调的主要任务。汽车空调首先是有暖气设备，其结构比较简单，轿车和中小型汽车一般以发动机冷却水作为暖风的热源；而大型客车或严寒地区的车辆则常 采用独立式加热器，夏季的降温则由制冷装置完成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 页 共 34 页 普通车辆一般没有调节湿度的功能；高级车辆采用了冷暖合一的再加热式空调器，可以适量地对车内空气进行去湿处理，即靠制冷设备（蒸发器的冷却、去湿 ）去除空气中的绝对含湿量，再靠采暖设备 降低空气的相对湿度。 汽车的空气调节装置主要用来实现对车内空气的换气、加热、冷却和除湿 。 同时 ,空调装置还起到净化空气的作用。汽车安装了空调装置 ,可以给驾驶员创造良好的工作环境。冬季使用暖风装置 ,可使车室内空气温度适中 ,驾驶员不必穿着笨重的衣物 ,也不会因手脚过冷而影响驾驶 。 夏季气温较高 ,驾 驶员长时同行车容易疲劳、困倦 ,使用冷风装置可使车内温度、湿度适宜 ,改善司机的工作条件 。 安装空调装置已成为衡量汽车功能是否完备和豪华的重要标志。 车空调的特点 汽车的室内工作条件比房间要恶劣得多，如汽车直接暴露在太阳下或风雪下，隔热措施困难；汽车在行驶时有大量风沙、废气从各种缝隙钻入车厢，造成车厢内的空气污染并增加热负荷；汽车的行驶速度变化无常，难以保证稳定的空调工况等等。 汽车空调与家用空调的不同工作条件，可归纳成下表 13： 表 1车空调与家用空调的不同工作条件 汽车空调 家用空调 工作环境温度 100 50 太阳辐射 大 可遮挡 换气频率 大 极少 振动 大 几乎没有 电源 12V/24V 110V/220V 直流 交流 制冷剂 22 制冷能力 （ 、小型车） （ 缩机型式 开放式 封闭式 压缩机转速变化 大 小 动力来源 汽车发动机 电动机 连接管道 软管 硬管 概括起来，汽车空调有下列特点： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 页 共 34 页 （ 1）要求制冷量大、降温迅速。 （ 2）不便于用电力作为动力源 ，必须要用汽车发动机（简称主机）或辅助发动机（简称辅机）来带动压缩机，因而在动力源的处理上比房间空调困难得多。 （ 3）系统中冷媒（制冷剂）流量变化幅度大，设计困难。 （ 4）冷凝温度高。 （ 5）制冷剂容易泄漏。 （ 6）由于汽车结构紧凑，制冷装置的安装位置也很紧凑，各种车型必需有专门的车内冷气设备，蒸发箱总成通用化很困难。 （ 7）由于车厢高度低，风量分配不易均匀，因而车内温度分布不易均匀。 车空调制冷系统的构成及其原理 汽车空调制冷系统包括制冷压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成， 各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶连接成一个密闭系统 3。 图 1车 制冷 系统外观 图 1有汽车的制冷 系统都是由 4个主要部件所组成。它们是：压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器 4。 压缩机 (空调系统的心脏，用来压缩和输送制冷剂 )；膨胀阀 (一种节流装置，使制冷剂经过此装置流入蒸发器，在蒸发器里产生压力降 )；蒸发器 (一种热交换器，液态制冷剂在低压下蒸发，使车厢里的空气得到冷却 )；冷凝器 (一种热交换器，用来排买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 页 共 34 页 除在蒸 发器中被制冷剂所吸收的热量和压缩机在压缩制冷剂时所产生的热量 )。 制冷剂离开压缩机的排气口，经过冷凝器，使制冷剂冷却到液化点变成液态，此时热量被排到车厢外的大气中。然后制冷剂到膨胀阀，之后离开膨胀阀进入蒸发器。当制冷剂流过膨胀阀时，其压力下降，因而蒸发成气体状态，需要吸收热量。在此时，车厢内热而湿的空气通过蒸发器时，碰到冰冷的金属管芯和传热片，空气骤冷下来，空气中的水汽被凝结附在金属壁而往下流，冷而干的空气经风机被送入车内。从蒸发器岁来的制冷剂，经过回气管，从压缩机的吸气口进入压缩机，就这样周而复始地进行循 环。 调 压缩机 的 发展 中国汽车工业的摇篮 在 1966 年一汽接受了 为中央首长制造红旗保险车的任务， 当时由于受空调工业发展的限制，车内还 没有空调装置。 为了车内的舒适性 ，经过工程技术人员的努力，历经两年多的研制时间，终于在 1969 年成功研制了第一台汽车空调装置，并安装在红旗保险车上 。这代表着 结束了中国不能生产保险车的历史，同时也开创了中国自行设计、独立制造汽车空调装置的先河。 为汽车空调做出了跨区性的一步。 由于汽车空调装置提高了乘座的舒适性，从 1971 年开始，一汽生产的各种型号的红旗牌高级轿车上全部安装了空调装置，为此，当时的第一机械工业部专门拨款在一汽轿车厂建立了生产和装配压缩机的车间，在一汽散热器厂内建立了蒸发器和冷凝器生产车间，开始批量生产汽车空调装置。 1980 年，一汽为红旗牌高级旅游车设计制造了客车空调装置，并完成了批量生产工作。 1986 年，一汽又为出口的解放牌载重车设计制造了货车空调装置，而且还为国家完成了援苏丹广播车，援越南冷藏车、中苏边界冲突中血浆贮存车等一系列特种车辆的制冷装置的制造任务。采用在红旗高级轿车空调装置中的主要总成的 产品水平在当时都是最先进的，空调压缩机的结构为六缸双向斜盘式结构，这种结构是美国通用汽车公司 1962 年推向市场的新产品，直到今天，双向斜盘式压缩机仍然是汽车空调压缩机的主流产品，产量约占各种结构压缩机的三分之二。汽车空调的蒸发器是全铝层叠式结构，该结构至今也是汽车空调用蒸发器的发展产品。除此之外，红旗高级轿车空调装置中还采用了外平衡式膨胀阀，制冷系统中采用了防止蒸发器结霜的蒸发压力调节阀，请化工部为制冷系统输氧管路买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 页 共 34 页 研制了丁腈橡胶材料，在制冷系统中设计有排气消声器和吸气消声器等。继一汽生产汽车空调装置后， 1981 年上海内燃机油泵厂为上海牌轿车研制了轿车空调装置，压缩机也是六缸双向斜盘式结构，至此，国内主要两个轿车生产基地都有了自己的汽车空调装置生产厂 4。 图 1空调 压缩机的 实物 图 。 图 1调 压缩机 调压缩机的 前景 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 09 年年初，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 2009 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 2009 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，我国石买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8 页 共 34 页 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。 2012 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 2010 年压缩机行业必须下大力量，突出抓好结构调整，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。 2010 年，各企业应加大在我国重点培育自主知识产权的技术装备研发力量。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。 章小结 本章从汽车空调着手，主要介绍了汽车空调的发展简史、作用和特点。接着介绍了汽车空调制冷系统的组成和原理。最后 介绍了空调 压缩机的国内外发展现状 ， 以及它发展的前景。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页 共 34 页 第二章 空调压缩机 结构与原理 压缩机是制冷系统的心脏，无论是空调、冷库、化工制冷工艺等等 工况都要 压缩机这个重要的环节来做保障，制冷压缩机种类和形式很多，根据原理可分容积型和速度型两类，其中容积式是最为普遍的。那压缩机又是如何压缩 气体的简单而说就是通过改变气体的容积来完成气体的压缩和输 送过程。 任何动力设备都需要一个动力来作功完成，压缩机也是一样，它需要一个电动机来带动。容积型压缩机又分为往复活塞式和回转式两种。往复活塞式是通过活塞在气缸内做往复运动改变气体工作容积；空调压缩机历史悠久，生产技术成熟。回转式压缩机包括刮片旋转式压缩机、螺杆式压缩机，目前国内生产的空调器多采用旋转式压缩机；蜗杆式压缩机主要用于大型制冷设备，现在一些大型商场办公楼内也有很多采用蜗杆式压缩机。 调压缩机的分类 根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。 （ 1） 定排量压缩机 。定排量压 缩机 的排气 量是随着发动机的转速的提高而成比例的提高，它不能根据制冷的需求 自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机 电磁离合器 松开，压缩机停止工作。当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当 管路 内压力过高时，压缩机停止工作。 （ 2） 变排量压缩机 。变排量压缩机 可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压端 压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。 根据工作方式的不同，压缩机一般可以分为往复式和旋转式，常见的 往复式压缩买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10 页 共 34 页 机 有曲轴连杆式和轴向活塞式，常见的 旋转式压缩机 有旋转叶片式和涡旋式。 （ 1） 曲轴连杆式压缩机 这种压缩机的工作过程可以分为 4 个，即压缩、排气、膨胀、吸气。曲轴旋转时，通过连杆带动活塞往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面构成的工作容积便会发生周期性变化，从而在制冷系统中起到压缩和输送制冷剂的作用。 曲轴 连杆式压缩机 是第 1 代压缩机，它应用比较广泛，制造技术成熟，结构简单，而 且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低。适应性强，能适应广阔的压力范围和制冷量要求，可维修性强。 但是曲轴连杆式压缩机也有一些明显的缺点，例如无法实现较高转速，机器大而重，不容易实现轻量化。排气不连续，气流容易出现波动，而且工作时有较大的振动。 由于曲轴连杆式压缩机的上述特点，已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式，曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。 （ 2） 轴向活塞压缩机 轴向 活塞式压缩机 可以称为第 2 代压缩机，常见的有摇板式或斜板式压缩机，这是汽车空调压缩机中的主流产品。 斜板式压缩机的主要部件是主轴和斜板。各气缸以压缩机主轴为中心圆周布置，活塞运动方向与压缩机的主轴平行。大多数斜板式压缩机的活塞被制成双头活塞，例如轴向 6 缸压缩机，则 3 缸在压缩机前部，另外 3 缸在压缩机后部。双头活塞在相对的气缸中一前一后的滑动，一端活塞在前缸中压缩制冷剂蒸气时，另一端活塞就在后缸中吸入制冷剂蒸气。各缸均配有高低压气阀，另有一根高压管，用于连接前后高压腔。斜板与压缩机主轴固定在一起，斜板的边缘装合在活塞中部的槽中，活塞槽与斜板边缘通过钢球轴承支承。当主轴旋转时，斜板也随着旋转，斜板边缘推动活 塞作轴向往复运动。如果斜板转动一周，前后 2 个活塞各完成压缩、排气、膨胀、吸气一个循环，相当于 2 个气缸工作。如果是轴向 6 缸压缩机，缸体截面上均匀分布 3 个气缸和 3 个双头活塞，当主轴旋转一周，相当于 6 个气缸的作用。 斜板式压缩机比较容易实现小型化和轻量化，而且可以实现高转速工作。它的结构紧凑，效率高，性能可靠，在实现了可变排量控制之后，目前广泛应用于汽车空调。 （ 3） 旋转叶片式压缩机 旋转叶片式压缩机 的气缸形状有圆形和 椭圆 形 2 种。在圆形气缸中，转子的主轴买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页 共 34 页 与气缸的圆心有一个偏心距，使转子紧贴在气缸内表面的吸、排 气孔之间。在椭圆形气缸中，转子的主轴和椭圆中心重合。 转子上的叶片将气缸分成几个空间，当主轴带动转子旋转一周时，这些空间的容积不断发生变化，制冷剂蒸气在这些空间内也发生体积和温度上的变化。旋转叶式压缩机没有吸气阀，因为叶片能完成吸入和压缩制冷剂的任务。如果有 2 个叶片，则主轴旋转一周有 2 次排气过程。叶片越多，压缩机的排气波动就越小。 作为第 3 代压缩机，由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，加之噪声和振动小以及容积效率高等优点，在汽车空调系统中也得到了一定的应用。但是 旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高，制造成本较高。 （ 4） 涡旋式压缩机 这种压缩机可以称为第 4 代压缩机。涡旋压缩机结构主要分为动静式和双公转式2 种。目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要由动涡轮与静涡轮组成，动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和由端板上伸出的渐开线型涡旋齿组成，两者偏心配置且相差 180，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门的防转机构的约束下，由曲柄轴带动作偏心回转平动，即无自转，只有公转。 涡旋式压缩机 具有很多优点。例如压缩机体积小、重量轻，驱动动涡轮运动的偏心轴可以高速旋转。因为没有了 吸气阀和排气阀，涡旋压缩机运转可靠，而且容易实现变转速运动和变排量技术。多个压缩腔同时工作，相邻压缩腔之间的气体压差小，气体泄漏量少，容积效率高。涡旋式压缩机以其结构紧凑、高效节能、微振低噪以及工作可靠性等优点，在小型制冷领域获得越来越广泛的应用，也因此成为压缩机技术发展的主要方向之一。 汽车空调压缩机与家用空调器的压缩机不同，它的负荷较大，运行工况相对恶劣，运行转速也经常变化。另外，由于压缩机靠皮带驱动，安装位置非常有限，车用空调压缩机对外形尺寸的要求也非常严格。经过几十年的发展，汽车空调压缩机的结构形式主要经历了以下几种结构类型 4 5 。 曲轴连杆式：属传统结构，工艺成熟，可靠性好。但震动较大，排气脉冲较大，容易产生噪音。 斜板式：分回转斜盘式（双向活塞）和摇摆斜盘式（单向活塞）两种。现在应用买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页 共 34 页 最多的机型。 滚动活塞式：体积小，重量轻，效率高，但扭矩波动角度。 涡旋式： 结构紧凑，高效节能，微振低噪，可靠性高等特点 旋叶式：由于体积小，重量轻，启动力矩小，力矩平衡性能好等优势。 成为一种很有发展希望的新机型。 车空调压缩机的特殊要求 制冷压缩机是汽车冷气系统的心脏，是推动制冷剂在冷气系 统中不断循环的动力，起着输送制冷剂蒸气、保证制冷剂循环正常工作的作用 6 10。 由于这种压缩机是用在汽车空调上，在性能方面的要求就与一般用途的压缩机不同，因此，对汽车空调压缩机在性能和结构上提出了下列特殊要求： （ 1）要求在低速行驶或怠速时具有效率高、制冷能力强的特点，而在高速行驶时要求输入功率低，这样不仅能节省油耗，而且能降低发动机用于空调方面的功率消耗，提高汽车动力性。 （ 2）对于轿车等车型的汽车来说，压缩机必须在发动机和水箱风扇之间的有限空间内安装固定，因此要求压缩机的体积和质量都要小。 （ 3）汽车在高温怠速情况下，发动机舱里的压缩机温度可达成 120；汽车行驶时颠簸振动也很大，要求压缩机在高温和颠振的情况下能正常工作。 （ 4）对汽车的不利影响要小。要求压缩机运转平稳、噪声低、振动小，开、停压缩机时对发动机转速的影响不应太大，启动扭矩要小，工作可靠。 （ 5）由于压缩机采用开式结构，要能经受恶劣的运行条件，对密封性能要求高。 塞斜板式 压缩机 的结构 原理 空调压缩机包括：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 8。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13 页 共 34 页 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 空气便顶开吸入阀进入缸内，直到行程的下死点为止，这样便完成 了一个吸入过程。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 ，气体便顶开排气阀进入排气管路，活塞继续上行，直到上死点。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。空气压缩机的内部原理图如图 2示。 图 2缩机内部结构图 空调 工作过程 如下： (1)压缩过程 ： 压缩机吸入蒸发器出口处的低温抵 压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排除压缩机。 (2)放热过程 ： 高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热。 (3)节流过程 ： 温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排除膨胀装置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页 共 34 页 (4)吸热过程 ： 雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机 9。 上述过程周而复始 进行下去，便可达到降 低蒸发器周围空气温度的目的。 制冷循环就是利用有限的制冷剂在封闭 制冷系统中，周而复始地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，在蒸发器中吸热汽化，对乘室内空气进行制冷降温 ，下图是其构造图 2 图 2缩机构造图 1234567章小结 本章节主要介绍了汽车空调压缩机 按照工作原理不同 分为定排量压缩机和变排量压缩机 。按照 工作方式的不同， 一般可以分为往复式和旋转式，常见的 往复式压缩机 有曲轴连杆式和轴向活塞式，常见的 旋转式压缩机 有旋转叶片式和涡旋式 。 介绍了汽车空调压缩机的特殊要求，还特别介绍了活塞斜板式压缩机的工作原理 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页 共 34 页 第三章 压缩机测绘 绘的意义和过程 当在产品设计、改进设计或积累技术资料时，常常需要进行装配体测绘。测绘过程是在了解 部件工作原理的基础上，绘出部件装配示意图，测量并绘制出 零件的草图，然后由零件草图及装配示意图整理绘制装配图，再由装配图拆画出全套零件工作图。 零件测绘是对装配体中的的零件实物进行绘图、测量和确定技术要求的过程。非标件应绘制零件草图，并测量标注全部尺寸和技术要求 9。 零件测绘的方法和步骤 ： （ 1） 了解和分析测绘对象 。 （ 2）了解零件的名称、用途、材料以及它在部件 中的位置和作用，对零件进行结构分析和加工方法的分析。 （ 3） 确定视图表达方案 。 （ 4）将零件归类 ，按零件的加工位置或工作位置确定主视图，再按零件的内外结构特点选用必要的其他视图和剖视、剖面等表达方法。视图表达方案要求完整、清晰、简明，使零件形状唯一确定。 （ 5） 绘制零件草图 ， 徒手绘制草图不用绘图仪器和工具，而按目测比例徒手画出图样。草图仍应基本做到：图形正确、线型分明、比例匀称、字体工整、图面整洁。草图绘制要求速度快。 （ 6） 零件尺寸的测量 ， 零件上全部尺寸的测量应集中进行，这样不但可以提高工作效率，还可以避免错误和遗漏。测量零件尺寸时， 将测量的尺寸对应的标注在绘制的零件草图上。 应根据零件尺寸的精确度选用相应的量具。常用的量具有钢尺、卡钳、游标卡尺和螺纹规、圆弧规等。 缩机零件的测绘 在本设计中测量的是活塞斜板式汽车空调压缩机， 选用游标卡尺对压缩机主要零件进行测绘。 此压缩机的主要零件有：电磁离合器， 斜板轴，活塞，弹片阀，压缩机买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页 共 34 页 缸体，前后端盖。 磁离合器 电磁离合器的作用是根据需要接通和断开发动机与压缩机之 间的动力传递，其工 作是受温度控制器、空调开关 “A/C”、压力开关、环境温度监 测开关等元件的控制。电磁离合器安装在压缩机皮带盘内而成为压缩机总成的一部 分，主要由电磁线圈、皮带轮、结合盘、轴承等部件组成。 当电磁线圈不通电时，在 3 个弹簧片的作用下使衔铁与皮带盘外端面之间保持 一定的间隙（约 0.4 1.0 ,皮带盘在曲轴皮带带动下而空转，压缩机不工作。 当电磁线圈通电时，在皮带盘外端面产生很强的电磁吸力，在铁紧紧地吸附在皮带 盘端面上，皮带盘便通过结合盘带动压缩机轴一起转动而使压缩机工作 10。 电磁离合器 的工作原理 当电流通过离合器绕组时，产生较强的磁场，使压缩机的转动盘和自由转动的皮带轮结合，从而驱动压缩机主轴旋转； 电磁离合器也可以 当空调控制器把电流截断，磁场就消失，靠弹簧作用驱动盘和皮带轮脱开，压缩机便停止工作。 电磁离合器的结构 主要结构是电磁线圈固定在前缸盖，嵌藏在带轮的凹槽内。如图 3缸盖凸缘压装轴承，而带轮装在轴承上。衔铁和前压板用三片弹簧铆接，当电磁线圈通电时，磁场吸引衔铁，并克服弹簧力，将前压板也吸引结合在一起，紧贴皮带轮，压板上的轴套套装在压缩机主轴上的键。这样，皮带轮带动衔铁、压板 、再驱动主轴转动，压缩机开始工作。 图 3合器零件分解图 1 2 3 4 5 63 片） 7买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17 页 共 34 页 板 轴 （ 1） 结构特点 在压缩机主轴与传动板之间增加了一个既可以在主轴上滑动又可以在传动板内孔摆动的滑套，滑套与传动板通过两个同心短销连接。主轴上装有驱动杆，以驱动传动板转动，驱动杆与传动板之间通过长销构成活动连接。驱动杆上开有腰形槽，这样在主轴旋转运动时，传动板在外力推动下，既可旋转又可轴向摆动，传动板的摆动带动了摆盘 的摆动，从而改变活塞行程，实现排气量的调节 11。 其主要部件有 主轴、 主轴滑套、驱动杆及传动板组件 。 斜板的简体尺寸 如 图 3示 。 图 3板轴 图 3 ： 2.5 4.5 7.5 7.5 4.5 2.1 塞 活塞与气缸构成了压缩容积。活塞必须有良好的密封性， 此外还有要求： （ 1）有足够的强度和刚度； （ 2） 活塞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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18 页 共 34 页 摆盘和传动板之间 装 有滚 动 轴承 （见图 3，变滑动摩擦为滚动摩擦 。 为保证传动板推动摆盘运行平稳，摆盘装有滑履、导向球 （见图 3，滑履和导向球构成万向节。导向球在导向杆上滑动，使摆盘平稳的往复运动， 在其中 起到导向和防摆盘旋转的作用。 空调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。筒形活塞 组 的主要结构 如 下 图 3 图 3盘和传动板之间的滚动轴承 图 3盘与活塞组件 12图 3=80 承内径尺寸为 d=57.3 活塞尺寸 如 图 3示 。 图 3塞 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19 页 共 34 页 图 3 ： 6 .5 4.9 7 活塞材料的 一般用 20 钢和 20制的 ， 外圆柱表面硬度为 7，各点硬度差不大于 3 个 位 12。 硬化层的显微组织应符合以下规定： 1）渗碳层影视细密的马氏体组织，不允许有针状或连续网状的游离渗碳体； 2）高频淬火硬化层应是细针状的马氏体组织，其转变区为索氏体组织，并允许有碳素体的晶粒存在。 外圆表面不允许有裂纹、凹痕、擦伤、斑疤以及肉眼可见的非 金属夹杂物等缺陷销子加工完后，应进行磁粉探伤，不得有裂纹。 片阀 弹片阀在压缩机缸体的底部，在缸体和底端盖的中间。外圈的孔是吸气孔，上面有弹片，压缩机缸内活塞运动时，运动到活塞的上止点时，压力向上，会把活塞对应的吸气孔上的弹片吸起，通过吸气孔来吸气。内圈的孔是排气孔，在孔的下面有弹片，压缩机缸内活塞运动时，运动到活塞的下止点时，压力向下，会把活塞对应的排气孔上的弹片弹开，通过排气孔来排气。 弹片阀的简单尺寸 如 图 3示 。 图 3片阀 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20 页 共 34 页 图 3外面一圈的 5 个圆孔是吸气孔， 圈的 5 个圆孔是排气孔， mm=弹片阀的整体外径是 18.4 阀板上面的弹片在工作时需要承受很大压力，所以一般 弹片 都 以进口材料精密加工制造疲劳强度特高 。 体 缸 体是压缩机进行气体压缩的关键部位，它关系到整个压缩机的摩擦、泄露和效率，直接影响到压缩机的性能。其简单尺寸 如 图 3 图 3体 图 3 ： 活塞缸尺寸为 35 活塞 转 销的 孔尺寸为 23 缸体的内直径尺寸为 106 3.6 H=112.3 活塞高速地在活塞缸内转动，缸体承受的摩擦非常大，因而缸体要选择耐磨的材料。又为了减轻压缩机的总体质量和经济性及材料来源的方便性等综合考虑一般 选用硼合金铸铁 为 气缸 材料 。 后端盖 前端盖简体尺寸 如 图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21 页 共 34 页 图 3端盖 图 3 ： 4 2 5 8 8.5 4 09 前端盖与斜板上的转轴配合，通过电磁离合器 把动力转到斜板转轴上，来带动整个压缩机工作。 后 端盖简体尺寸 如 图 3示 。 图 3端盖 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 22 页 共 34 页 图 3 是排气孔， 连通的是弹片阀上内圈的排气孔其尺寸 9 通的是弹片阀上外圈的吸气孔其尺寸 2 D 是整个 后 端盖的外径 D=117.9 在前端盖与斜板转轴之间有油道，以便润滑油可以对轴承等需要润滑的零件进行润滑，延长其工作寿命。 前后端盖的材料一般都是从这几方面考虑： （ 1） 从实用性来考虑 ； （ 2） 从经济性来考虑； （ 3） 从减轻重量来考虑； 从这三点作为基本参考方向确定选用 前 后端盖的 材料 。 章小结 本章节介绍了测绘的意义和零件简单的测绘方法步骤，主要介绍了 活塞斜板式 压缩机的主要零件 ， 电磁离合器，斜板轴，活塞，弹片阀，压缩机缸体，前后端盖 测绘后的简单尺寸以及 简单构造作用和材质。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 23 页 共 34 页 第 四 章 空调压缩机的三维建模 件介绍 件是世界上第一个基于 发的三维 统 14。 件功能强大，组件繁多。 能强大、易学易用和技术创新是 三大特点，使得 为领先的、主流的三维 决方案。 够提供不同的设计方 案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 件 的特点： （ 1） 在 ，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体， 性能得到极大的提高。 （ 2） 供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型 、各个视图、装配体都会自动更新。 （ 3） 捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。 （ 4） 以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。 （ 5） 用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。 （ 6） 从三维模型中自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 24 页 共 34 页 磁 离合 器的三维建模 运用 件，通过草绘命令，画出两个圆环，经拉伸命令得出连线装置的整体尺寸，其次，以其中的一端面为基准面，切除连接孔的尺寸，通过阵列命令，得出整周的连接尺寸。如图 4 图 4线装置 图 4磁离合器部件 通过草绘命令，画出圆行尺寸，经拉伸命令得出带螺纹部分的整体尺寸，其次，以其中的一端面为基准面，通过草绘命令，拉伸出圆环的厚度尺寸。最后，在大圆面上绘制螺旋线，经扫描命令，得出螺纹形状。其 他部分的小孔，经阵列命令得出。如图 4 电磁离合器 端盖的三维建模过程由下，首先经拉伸命令绘制圆片尺寸，绘制完后，通过阵列命令进行修饰，得出整体的外观尺寸，如图 4 图 4磁离合器 端盖 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 25 页 共 34 页 电磁离合器 连接法兰的三维建模如下，经拉伸 命令得出圆盘尺寸，建立基准面，在基准面上绘制圆环，经拉伸切除命令，得出沟槽 。其次经过拉伸切除，阵列命令得出其他形状的尺寸。如图 4 图 4磁离合器 连接法兰 图 4磁离合器装配图 当 电磁离合器 的所有零部件绘制完成后，对其进行装配 ，在装配中，用到同心、重合命令， 电磁离合器 的装配图如图 4 塞 体 三维建模 首先草绘一个圆形，经拉伸命令拉出一个圆柱， 建立基准轴， 绘制一个封闭的半环体 ，对其进行旋转，得出活塞杆的外形尺寸，如图 4 图 4塞杆 图 4塞 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 26 页 共 34 页 活塞的三维建模如下，以前视图为基本视图，草绘一个圆形，经拉伸命令得出圆盘尺寸，建立基准面，在基准面上绘制圆环，经拉伸切除命令，得出沟槽。经拉伸切除命令得出连接孔尺寸。如图 4 活塞连接支架的三维建模过程如下：以前视图为基本视图，通过草绘命令，画出圆行尺寸，经拉伸切除命令切除圆盘边的形状 ，以前端面为基准面 ， 通过拉伸命令得出端面上面的形状，连接安装孔由阵列命令得出。活塞连接支架的正面和侧面的三维图