文档包括:
说明书一份。46页。13300字左右。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
图纸共7张,如下所示
A0-总装配图.dwg
A2-曲轴.dwg
A2-气缸.dwg
A2-活塞.dwg
A3-连杆活塞组件.dwg
A3-阀板.dwg
A4-阀板组件.dwg
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题:
1、题目 微型风冷活塞式压缩机(W-80)的设计
2、专题
二、课题来源及选题依据
微型风冷活塞式压缩机是单作用压缩机,是由气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。在轻纺工业、冶金工业广泛运用。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一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(论文或其他)应达到的要求:
1、 根据设计参数进行压缩机的热、动力计算(主要包括缸径的确定,电动机功率计算及选型,压缩机中的作用力分析,飞轮矩的确定,惯性力和惯性力矩的平衡)。
2、根据计算结果,确定压缩机结构尺寸,完成总装图。
3、对压缩机主要零件进行强度校核。
4、绘制主机总图和主要零件图。
5、查阅相关资料,完成毕业设计说明书一份,不少于30页。
摘 要
活塞式压缩机是一种容积式压缩。它是用来提高气体压力和输送气体。目前活塞式压缩机广泛应用于工业生产中,如石油裂解气的分离、石油加氢精制、气流纺纱、谷物的气力输送、制冷等领域。
本次设计的压缩机主要用于轻纺工业、冶金工业中。通过了解该压缩机的基本结构极其工作原理,重点掌握其结构设计,学会所含零部件的结构设计方法及其强度校核方法。在设计过程中,理论联系实际,我最终了解设计一个机械设备的基本思路和方法。
整个设计过程主要包括三个部分。第一部分是热力计算,包括气缸行程容、最大活塞力、排气温度、功率和效率以及压缩机其他主要结构尺寸的确定;第二部分是动力计算与分析,包括曲柄连杆机构的受力情况的分析计算、主要零部件的强度校核以及力矩平衡;第三部分主要是曲轴的平衡计算。整个设计过程与设计内容是按设计标准要求进行的,符合工程需求。
关键词:活塞式压缩机;结构尺寸;行程容积;主要零部件强度校核;
Abstract
Piston type compressor is a new type of compression. It is used to increase the gas pressure and gas transportation. At present, the piston compressor is widely used in industrial production, such as oil gas separation, oil hydrofining, air spinning, grain pneumatic conveying, refrigeration and other fields.
The design of the compressor is mainly used for the textile industry, the metallurgical industry. The basic structure of the compressor is working principle, key grasp its structure design, learn the structure design method contained in parts and its strength check method. In the design process, linking theory with practice, I finally understand the basic idea and design method of a mechanical device.
The whole design process mainly consists of three parts. The first part is the thermodynamic calculation, including the determination of the cylinder stroke volume, maximum piston force, the other main structure size, power and efficiency as well as the exhaust temperature of compressor; The second part is the dynamic calculation and analysis, including the analysis of force of crank and connecting rod mechanism, the calculation of main parts of the strength check and balance; The third part is the calculation of crankshaft balance. The whole design process and design are carried out according to the design requirements, meet the demands of engineering.
Key words: piston compressor; structure; stroke volume; the main parts of the strength check;
目 录
摘 要 III
Abstract IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1本课题的研究内容和意义 1
1.2国内外的发展概况 2
1.3本课题应达到的要求 3
2 压缩机总体结构的设计 4
2.1 设计原则及设计要求 4
2.2 结构方案的选择 4
3 压缩机的热力计算 7
3.1 技术参数 7
3.1.1 总压力比的确定 7
3.1.2 压缩机级数的确定 7
3.1.3 确定容积系数 7
3.3.4 确定压力系数和温度系数 8
3.3.5 计算泄漏系数 8
3.3.6 初步计算气缸工作容积 8
3.3.7 确定行程、缸径及实际行程容积 8
3.3.8 复算压力比或调整余隙容积 9
3.3.9 计算缸内实际压力,确定最大活塞力 9
3.3.10 计算实际排气温度 9
3.3.11 计算轴功率 10
3.3.12 等温效率 10
4 压缩机的动力计算 11
4.1 已知数据整理 11
4.1.1 运动计算 11
4.1.2 气体力的计算 13
4.1.3 往复惯性力的计算 16
4.1.4 摩擦力的计算 17
4.1.5 综合活塞力的计算及综合活塞力曲线的绘制 18
4.1.6 切向力的计算及切向力曲线的绘制 19
4.1.7 飞轮矩的确定 21
5 主要零部件的分析设计 24
5.1 运动部件分析计算 24
5.1.1运动部件分析 24
5.1.2曲轴的平衡计算 25
5.1.3运动部件受力校核 26
5.2 工作部件分析计算 30
5.2.1气阀组件 30
5.2.2活塞组件 31
5.2.3气缸 32
6 结论与展望 34
6.1 结论 34
6.2不足之处及未来展望 34
致 谢 35
参考文献 36
课题来源
本课题来源于企业;
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、 活塞式压缩机在圆筒形气缸中具有一个可往复运动的活塞,气缸上有控制进、排气的阀门,当活塞作往复运动时,气缸的容积便周期性的变化,借以实现气体的吸进、压缩、和排出。
3、 随着经济的高速发展和科学技术的不断进步,各种压缩机在国民经济各大领域大显身手,压缩机是原基础材料之一的冶金工业中极为重要的设备,又是石油化工流程中的心脏设备。车辆的制动、船用内燃机启动,航空发动机的运行都需要各种压缩机,可以说压缩机在陆海空交通运输工具中都必不可少,与人民的日常生活更是休戚相关。
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、微型风冷活塞式压缩机的工作原理以及工作形成;
2、微型风冷活塞式压缩机参数与结构的设计;
3、微型风冷活塞式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:分析微型风冷活塞式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、 首先对微型风冷活塞式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、 对微型风冷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
通过对微型风冷活塞式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;对活塞式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CAXA制图软件,提高作图效率。
尚需解决的问题:对于微型风冷活塞式压缩机的工作原理不是非常清楚
和熟悉,缺乏设计经验。






