毕业论文终稿-空压机机械系统设计（送全套CAD图纸 资料打包）

下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763目录摘要1关键词1第一部分前言1第二部分设计要点1第三部分热力计算11设计的原始数据22热力计算2321结构型式及方案选择2322名义压力比2323名义排气温度2324计算与排气量有关的各种系数2325计算气缸行程容积3326求取气缸直径3327圆整缸径后复算气缸容积3328复算排气量3329考虑压力损失后实际排气压力及压缩终了温度33210计算最大活塞力43211计算指示功率43212所需轴功率43213电动机功率43214等温效率43215容积比能5第四部分簧片阀设计51气阀的主要构成62设计的已知参数63结构设计64簧片阀主要结构参数的确定7441确定阀片特征参数7442校核进气阀阀隙马赫数10SM443阀片厚度的确定10第五部分结束语11第六部分参考文献12下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763摘要活塞式压缩机广泛应用于机械、冶制、制冷、国防、化工等工业部门用途广泛，品种繁多，因而保证其运转可靠性、提高经济性就至关重要本文主要介绍应用现代化设计理论和方法来优化簧片阀，借助AUTOCAD实现簧片阀的设计无纸化以及簧片阀的计算过程通过优化设计，基本达到气阀阻力损失小，即控制在压缩机指示功率的（612）范围内；使用寿命长；噪声低；运动质量轻；结构简单、成本低、制造方便、易于维护等优点；更为重要的是余隙容积小因为是微型空压机，而其一般为单级压缩，余隙容积大小特别重要，直接影响压缩机的容积效率此设计就使余隙容积严格控制在气缸工作容积的（254）左右关键词空压机、簧片阀、优化、气缸买文档送全套图纸扣扣414951605下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763一、前言气阀是活塞式压缩机中的关键部件，又是易损件之一，它的好坏影响压缩机排气量和功率消耗以及运行可靠性一个好的气阀既要有高的寿命，又要有高的效率气阀的效率问题，主要指机器在正常运转时，产生的流动阻力损失在设计较好的气阀中，流动阻力损失约为压缩机指示功率的（48），而设计不好的气阀，其流动阻力损下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763失可以高达指示功率的（1520）减少流动阻力损失的主要方法是增加气阀的有效流通面积，以降低气体流经气阀是的流速，因为流动阻力损失是和速度的平方成正比的但是，增加有效通流面积，将受到机器结构和气阀寿命的限制例如升程不能太高，否则寿命显著下降此外，在计算的有效通流面积较大情况下，有时因阀片开、启不合理，使实际的通流面积小于计算值，造成附加的流动阻力损失这一附加的阻力损失，有时甚至会达到惊人的程度应用现代化设计理论和方法来改进和提高机械零件与系统的设计质量、降低成本、缩短开发周期、增强产品的竞争能力已被各国证明是非常有效的途径本设计基于现代设计方法中最活跃的分支之一机械优化设计，使得机械零件及系统设计更为合理和实用二、总体设计思路1首先按气缸尺寸及气缸总的结构，选用或设计簧片阀的结构型式，完成气阀的平面布置，确实吸、排气阀的阀孔数目、阀孔直径、阀片的几何形状等2确定簧片阀的主要参数如升程、阀座通道面积、间隙通道面积、阀片几何尺寸、阀片厚度及阀片刚性系数等其中有些参数对簧片阀的经济性及寿命影响较大，必须在簧片阀设计时先确定下来此些称为簧片阀的主要结构参数它们是阀隙马赫数M、升程H、阀片刚性系数及阀片厚度等2K三、簧片阀设计计算（一）设计的原始数据排气量30Q9/MIN进气压力（绝对压力）51SPPA进气温度02STC排气压力（绝对压力）58D（二）热力计算1结构型式及方案选择因为是动力用微、小型空气压缩机，故可采用单级压缩，采用以排气量为的气缸为准双缸单作用风冷V型可为图11为方案示意3045/MIN309/MIN图采用异步电动机直接驱动（皮带轮连接），电动机转速取1450/IR下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图11控制容积选取示例2名义压力比81DSP3名义排气温度1NDST考虑到微小型压缩机的热交换条件及单作用高压力比条件下的泄漏情况，取压缩过程指数，计算排气温度128N128207346DK0469TC4计算由排气量有关的各种系数（1）进气系数SVPT计算容积系数，V1MV取，按表选取得，计算得04M210480793V取压力系数97P下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763由图取085T计算得0792308563S（2）泄漏系数L5计算气缸行程容积30109106723854NVPTLQMN6求取气缸直径取活塞行程S55MM计算得活塞平均速度051426/3MSNVMS由式知气缸直径4HDSZ401608353HVSZ将缸圆整为90M7圆整缸径后复算气缸容积22309530154NVDSZM8复算排气量3015649/INHSLQ9考虑压力损失后实际排气压力及压缩终了温度由图查得、，故实际进气压力45S0D551104910SSPPA实际压力比泄露位置进气阀排气阀活塞环相对泄露量001500150040071L0935下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或13041397635821099DSP压缩终了温度11283473NDSTK0DTC10计算最大活塞力向轴行程252010909844SGSFPDN向盖行程252087CGD其中为曲轴箱内的背压力，按计0P51A11计算指示功率按式806IVSHNNNV这里3015HM取2801892128514507935396INKW12所需轴功率取机械效率8M53962708IZMNK13电动机功率取电动机储备功率为轴功率的1016279EZW14等温效率由式知等温功率为0LN6ISSQNPISN5093L10LN8326ISSK下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763应为复算后排气量0Q等温指示效率320597ISIN等温轴效率14627ISIZ15容积比能310MIN93ZNKWQ四、簧片阀设计压缩机簧片阀基于数学建模的首要条件是进、排气压力为常量，并等于进、排气名义压力、，即不考虑进、排气腔气流压力对于阀片运动规律的影响SPD气阀是活塞式压缩机中的关键部件，又是易损坏的部件之一。它的好坏影响压缩机排气量和功率消耗以及运行可靠性。一个好的气阀有高的寿命，又要有高的效率。簧片阀是其中之一簧片阀一般适用于直径小于100MM（最大气缸直径可到130MM）的微型空气压缩机（一）气阀的主要构成气阀的结构如图21所示，主要由阀座、阀片、弹簧和升程器四个零件组成图21气阀主要组成部分1阀座2阀片3弹簧4升程限制器阀座它具有能被阀片覆盖的气流通道，是与阀片一起闭锁进气（或排气）通道，并承受气缸内外压力差的零件阀片它是交替、地开启与阀座通道的零件，通常制成片状，故称为阀片弹簧是气阀关闭时推动阀片落向阀座的零件，并在阀片开启时，减少阀片撞击升程器对于簧片阀，阀片本身具有弹性，并起一定的弹簧作用，故有时合二为一升程限制器是限制阀片的升起高度，并往往作为承受弹簧的零件（二）设计的已知数据下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763一级气缸直径，二级气缸直径，行程S55MM，190DM290DM，机器转速，375246RL8/INR进气压力，排气压力（表压）SP/N521/DPN进气温度0STC（三）结构设计结构设计2V06/7型中压微型空压机气缸为风冷结构，气缸盖采用皇冠形结构相应进气阀采用环形簧片阀，排气阀采用圆弧工字形簧片阀。一级进气环形阀片的几何形状如图22所示因为一级气缸直径D190MM,阀片外径为88MM，阀片内径为70MM，阀片宽度B9MM,图中阴影部线为阀片安装后定位侧翼，侧翼边离开中心线R与A75MM,阀片小舌部落到气缸相应的凹槽中，起升程限制器作用图22一级进气阀片几何形状图23A为阀板上进气阀孔的平面布置情况。以OY为对称轴，两边个布置9个进气阀孔，阀孔直径165MM，阀孔中心分布在79MM的圆周上，相邻两阀D孔中心线尺寸夹角为15，即115，230，345，460（相对与OX轴）（四）簧片阀主要结构参数的确定下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图23一级进气阀片A阀片上进气孔平面布置B阀片工作状态1阀板2阀片3气缸1确定阀片特征行程0H由图23A可知，在OX轴上阀孔至OY轴的距离，最外端距离0395LML50MM,按几何关系其余个阀孔在OX轴方向上投影均可计算出即0101COSCSL22395O（11）0CSIIL阀片工作时，个阀孔中心在OX轴方向上至侧翼边投影距离为（见图23B）039572LAM则（12）COSIILA在OX轴上，阀片对应孔中心的升程高度定义为特征升程，OX轴外端撞到限0H制器的升程高度定义为阀片的最大升程用表示阀片开启后弯形曲线近似用直EHOB线OB代替其余个阀孔中心的升程、均可近似用指直角三角形的线段比12I例关系计算出第个阀孔中心的升程高度表示为II（13）00IILAHH下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763阀片最大升程（14）000571339ELAHH阀片平均升程用下式计算EP（15）410123400273699IEPLAHHH则阀隙通道面积为AV（16）21008657328EPZDHM式中Z表示阀孔数目任意选取的数值，在图中查出相应的流量系数为，直接计算出01/2HVA的值再按式（16）计算出阀隙通道面积及有效流通面积（），如表110AVVA第二数据作出的曲线如图24所示0101/2VDAAHD由图可以看出，当时，图中线段近似为直线，当/65图24，增长缓慢，变成曲线段故选取，则01/26507HDVAA01/26HD65192HM用式（14）可计算出阀片最大升程E0395HM下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763圆整成，则26EHM0195HM用式（15）计算出阀片平均升程073619543EPM表11与计算表格VAA01/2HD030040050060065070075M098130163195211228244流量系数VA072065060056054052050有效流通面积2VAM1900228726392956306932023300对应阀隙有效流通面积同式（16）计算202768527681958VVAHM按式进行校核2114EPNDHND即（17）1EP也就是说，若阀孔为70MM，簧片阀可能设计的最大平均升程为25MMEPH因为，这里，故16524DM435EPHM，符合式（17）的要求13654EPHD阀片当量撞击速度为980267/04/03EENHS当量撞击速度符合式的要求，说明阀片特征升程，与4/MS195HM最大升程正确26E2校核进气阀阀隙平均马赫数为SM活塞平均速度07598024/3ESMNHCMS活塞面积22219614PAD下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763则阀隙平均速度631724552/98PVMVACMSA空气的气体常数,绝热指数，一级气缸进气温度87/RJKG4K，则当地音速为293STK1279342/KRTS一般进气阀的阀隙平均马赫数为5034VSCMAM的指数在推荐范围内（）012S3阀片厚度的确定1）计算阀孔迎风面积之和的等效面积PA阀片气体推力计算，式中为各阀孔迎风面积之和的等效GFP面积等效原则是按个阀孔气体力对阀片固定端取钜，与集中力对固定端GIGF取钜相等（见图23），即（18）8880000GGIPIPIIIIFLALAALAALA工程设计时，各阀孔迎风面积均近似按阀孔出口通道面积计算这里，各阀PI孔直径为，各阀孔迎风面积均相等，用代替，则式（1165DM214POD8）变成（19）82014IPOGPOLAADFA式（19）与比较，等效面积等于GPFP800123409IPOPOLALLLAAA22627654POM2）计算新设计阀片的刚性系数2K按工程设计要求，选取阀片推力系数，按式08下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763计算阀片最大气体推力2MAX18GPSFAKM2AS62250819304010793N按式，的简切范围，选取，按64SD12S式和计算阀片单位宽度上刚性0218SPKHAKM2MAX8GPFAKM系数MAX0012793485GNMH由图22可知，阀片在固定端实际宽度为阀片宽度B的两倍，则新设计阀片总刚性系数为2K04829784KBN按新设计阀片的几何形状和相同材质，任选取阀片厚度作为模型阀103M片，再用数学方法模拟测量阀片刚性系数的实验装置，模拟测出模型阀片刚性系数因为新设计阀片与模型阀片材质相同、几何形状相同，具有1693NM，则按式可以12E1212L2231221EKL简化计算出设计阀片厚度为23318740369KM到此，进气阀片主要结构参数的设计计算完毕五、结束语经过一个月的努力,我终于将机械设计课程设计做完了在这次作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足刚开始在簧片阀设计时,由于以前高等数学学的不扎实，对着那么多的机械设计优化书里的数学知识，是看的一头雾水，沮丧极了后来，总算有些思绪，开始尝试着用数学软件LINDO去求解但是，往往漏掉条件，使的偏差很大，令我非常苦恼后来在丁老师的指导下,我找到了问题所在之处,将之解决了在此期间,我还得到了许多同学和老师的帮助在此我要向他们表示最诚挚的谢意丁素珍老师在我课程设计的过程给予全程指导，在此特向丁素珍老师表