文档包括:
说明书一份。55页。21200字左右。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
图纸共10张,如下所示
A0-主机组件.dwg
A0-曲轴箱.dwg
A0-风叶轮.dwg
A1-曲轴.dwg
A1-曲轴箱组件.dwg
A1-曲轴组件.dwg
A2-轴承座.dwg
A2-连杆1.dwg
A3-轴承盖.dwg
A3-连杆2.dwg
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题:
1、题目 VF-0.8/50空气压缩机的设计
2、专题 整体设计、曲轴箱设计、曲轴设计
二、课题来源及选题依据
VF-0.8/50一级有油,二、三级微油润滑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,再次经排气阀进入中间冷却器后三级气缸压缩后进入储气罐。采用自动停机方式控制排气压力,压缩机的冷却主要由兼作风扇的飞轮对气缸及中间冷却器进行强制对流换热来保证。
三、本设计(论文或其它)应达到的要求:
① 根据设计参数进行压缩机的热、动力计算(主要包括缸径确定,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);
② 绘制主机总图及主要零件图;
③ 对压缩机主要零件进行强度校核;
④ 根据计算结果,确定压缩机结构尺寸,完成总装配图;
⑤ 查阅相关数据,完成毕业设计说明书一份,不少于30页。
摘 要
空气压缩机是一种用来压缩空气、提高气体压力或输送气体的机械,是将原动机的机械转化为压力能的工作机,简称空压机。而本次设计的活塞压缩机是依靠活塞在气缸内作往复运动而实现工作容积的周期性变化来工作的。
本次设计的为角度式V型压缩机,分为两列,其中一列为一、二级气缸压缩,另外一列为一、三级气缸压缩,两列夹角为90°,平衡性达到最佳。活塞式压缩机是利用活塞在汽缸中往复运动使容积缩小而提高气体浓度、压力的。相比于其它形式的压缩机有许多优点,如:效率高;适应性强,特别是用于排气量小的情况;涉及的压力范围广,低压和高压都适用。在实际的生产、生活中,此型号的压缩机的应用范围比较广泛。
本设计的内容包括压缩机整体的设计、曲轴箱的设计、曲轴的设计。主要通过热力计算和动力计算来初步确定压缩机的整体设计。同时,对曲轴箱、曲轴进行设计,并绘出压缩机的总装配图,曲轴箱、轴承盖、曲轴、轴承座,风叶轮等的零部件设计。
关键词:压缩机;活塞;曲轴箱;曲轴
Abstract
The air compressor is a machine used to compress air, improve the gas pressure or gas transportation, is the original motivation of mechanical work into pressure energy, referred to as the compressor. While the piston compressor in this design is to rely on the piston in the cylinder for reciprocating motion and periodic variation of the volume of work to work.
The design for the angle type V type compressor, divided into two columns, one tier one or two cylinder compression, the other as a, three cylinder, two angle is 90 °, balance to achieve the best. Piston type compressor is the use of a piston in a cylinder of reciprocating motion to decrease in volume and improve the gas concentration, pressure. Compared to other forms of compressor has many advantages, such as: high efficiency; good adaptability, especially for exhaust volume small; pressure range wide, low pressure and high pressure are applicable. In the actual production, life, the scope of application of this type of compressor is widely.
The design includes the overall design, the compressor crankcase design, the design of crankshaft. Through the calculation of thermodynamic calculation and dynamic to preliminary determine the overall design of the compressor. At the same time, the design of the crankcase, crankshaft, and the general assembly drawing of the compressor, crankshaft box, bearing cover, crankshaft, bearing, impeller and other parts design.
Key words: compressor; piston; crankshaft; the crankshaft
目 录
摘 要 Ⅲ
ABSTRACT Ⅳ
目 录 Ⅵ
1 绪论 1
1.1 本课题的研究内容和意义 1
1.2 压缩机的工作原理 1
2压缩机总体设计 2
2.1 结构方案选择 2
2.2 级数的选择和各级压力比的分配 2
2.2.1级数的选择 2
2.2.2 各级压力比的分配 3
2.3 压缩机转数和行程的确定 3
3 压缩机的热力计算 5
3.1 初步确定各级公称压力和温度 5
3.1.1 初步确定各级公称压力 5
3.1.2 计算绝热指数k 5
3.1.3 计算各级排气温度T 6
3.2 计算各级排气系数 6
3.2.1容积系数 6
3.2.1 压力系数 8
3.2.2 温度系数 8
3.2.3 气密系数 9
3.3 计算干气系数 和抽气系数 10
3.3.1 计算干气系数 10
3.3.2 计算抽气系数 11
3.4 压缩机各级行程容积的确定 11
3.5 压缩机各级气缸直径的确定 12
3.6 修正各级公称压力和温度 13
3.6.1 确定圆整后各级实际行程容积 13
3.6.2 确定各级压力修正系数 及 13
3.6.3 修正后各级公称压力和压力比 13
3.6.4 修正后各级排气温度 14
3.7 计算活塞力 14
3.7.1 计算气缸内实际吸排气压力 14
3.7.2 计算各列的活塞力 15
3.8 计算轴功率,选取电机 15
3.8.1 计算各级指示功率 15
3.8.2 计算轴功率 17
3.8.3 驱动机功率,选取电动机 17
4 压缩机的动力计算 18
4.1 压缩机中的作用力 19
4.2 作各级气缸示功图 20
4.3 作往各列气缸复惯性力图 22
4.4 作各列气缸综合活塞力图 24
4.5 作各列气缸切向力图 26
4.6 确定飞轮矩 30
5 机体的设计 32
5.1 机体的结构设计 32
5.1.1 机体结构设计的基本原则 32
5.1.2 机体主要结构尺寸的确定 32
5.1.3 机体的壁厚 32
5.1.4 机体加强筋的布置 32
5.1.5 连接螺栓的布置 33
5.2螺栓的强度计算 33
5.3 机体的基本计算要求 33
5.3.1 对材料的要求 33
5.3.2 对毛坯件的要求 33
5.3.3 对热处理的要求 34
5.3.4 对机械加工的要求 34
5.4 其它 34
6 曲轴基本尺寸的设计 35
6.1 曲轴基本结构 35
6.1.1 曲轴结构设计 35
6.1.2 曲颈和曲柄 35
6.1.3 过渡圆角 36
6.1.4 油孔 36
6.1.5 曲轴的轴向定位 36
6.1.6 油封 37
6.1.7 轴端 37
6.1.8 平衡铁 37
6.2 曲轴结构设计 37
6.2.1 曲轴设计基本原则 37
6.2.2 曲轴基本尺寸的设计 38
6.2.3 曲轴平衡的计算 38
6.2.4 曲轴受力分析 39
6.2.5 曲轴基本技术要求 39
7 结论与不足 41
7.1 结论 41
7.2 不足之处 41
致谢 42
参考文献 43
课题来源
“VF-0.8/50空气压缩机的设计”的课题来源于企业;
结合所学知识,老师拟定题目;
综合大学里所学知识,将理论与实践相互结合。
科学依据(包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用前景等)
1、化工、冶金、化肥、食品、医疗等众多企业的生产过程需要用到气体
压缩机,而活塞式空气压缩机由于有较高的压缩比,在高压气体生产
与输送中尚不能被其它设备所替代,是许多工程项目中的关键设备。
2、活塞式压缩机上所用的密封活塞环通常用自润滑材料聚四氟乙烯制
成,由于活塞环长期运行在剧烈的摩擦环境下,活塞环极易磨损,导
致压缩机不能正常工作。为了减少高分子材料的摩擦磨损,传统气体
压缩机活塞环需要用油润滑,以减少活塞环与气缸壁的摩擦磨损,提
高活塞环的使用寿命。
3、无油润滑压缩机采用自润滑聚合物复合材料制造活塞环,活塞部位不
用油润滑,所生产的压缩气体洁净无污染,既节省了大量的润滑油,
又可简化生产工艺流程,降低能耗,减少环境污染,是当前活塞式压
缩机的发展方向。
4、目前压缩机制造业已经发展成为机械制造工业的一个重要组成部分。
研究内容
1、活塞式空气压缩机的工作原理以及工作形成;
2、活塞式压缩机参数与结构的设计;
3、活塞式滑压缩机设计图纸的绘制。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法:通过阅读有关资料,文献,收集筛选,整理课题研究所需的
有关数据,理论依据,综合运用所学理论知识研究论文课题。
技术路线:分析活塞式空气压缩机的各个参数的取值情况,包括结
构参数、工艺参数、热力学参数和动力学参数。确定各参数
的具体数值或取值区间。
可行性分析:通过对论文课题的学习研究,达到巩固,扩大,深化已学
理论知识,提高思考分析解决实际问题等综合素质的目的。
研究计划及预期成果
1、首先对活塞式空气压缩机整体结构进行分析,对传动结构进行筛选,初步选择达到设计要求的结构方案;
2、对活塞式压缩机的热力部分及动力部分进行计算,通过压缩机机构的分析计算可提高其自身的精度;
3、对活塞式压缩机的主要零件进行强度校核,提高机构稳定性,稳定性。
特色或创新之处
通过对活塞式空气压缩机的设计及计算,形成一整套现代的设计方法,对理论和实践的结合,起到整体的规划的作用,达到降低损耗提高效率,优化结构设计方便使用。
已具备的条件和尚需解决的问题
已具备的条件:拥有机械设计手册等参考资料及文献;到企业进行参观,
对空气压缩机进行直观的了解与认识,对所学的机械基础
知识有较好的掌握;能熟练运用CAD制图软件,提高作
图效率。









