计算机辅助V型往复式活塞压缩机设计说明书.docx

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1、题 目 计算机辅助V型往复式活塞压缩机设计任务书设计（论文）题目：计算机辅助v型往复式活塞压缩机设计1 .毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1 .整体方案设计2 . V型往复式活塞压缩机的动力学计算3 .压缩机整体和主要部件及其装配图零部件图的绘制4 .编写设计说明书2 .指定查阅的主要参考文献及说明1 .CAD的应用2 .活塞式压缩机设计3 .化工机械4 .机械原理5 .机械设计6 .机械制图7 .机械设计手册3 .进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1查阅和收集设计资料，在此基础上制定设计方案2整体方案设计3动力学计算4压缩机整体和主要部件设计及其装配图零部件图的绘制5编写设计说明书往

2、复活塞式压缩机是容积式压缩机的一种，是利用活塞在气缸中对流体进行挤压，使流体压力提高并排出的压缩机械。热力、动力计算是压缩机设计计算中基本的，又是最重要的一项工作，根据用户提供的成分、气量、压力等参数要求，经过计算得到压缩机的相关参数，如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等。经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。准确地分析机组受力情况，对于消除机组的振动非常重要。在变工况条件下，需要快速实现核算原设计的飞轮是否满足运行要求。活塞式压缩机热力计算、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，其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平，也是压缩机研究方面的一个课题。关键词：活塞式压缩机；热力

3、计算；动力计算;气缸；曲轴AbstractReciprocating piston compressor is a volume compressor, which is to increasepressure to discharge fluid by piston. Thermal and dynamic compressor designis the basic and most important one, according to users with the content, gas,pressure and other parameters, calculated after t

4、he compressor related pa-rameters, such as class, number, size cylinder, shaft power, and so on. Afterdriving force calculated piston compressor of the force. It is very importantto eliminate the vibration by accurate analysis of the force units. Duringalterative working conditions, it is need to me

5、et the movement requirement fororiginal design of flywheel rapidly. Thermodynamic and dynamic calculations ofPiston compressor provide original data for unit graphics and basic design, thecalculated results reflect the grade of the compressor design, and the compressoris a study of the topic.Keyword

6、s: piston-type compressors; Thermodynamic calculations; Dynamic cal-culation ;Cylinder; Crankshaft recalculation#中文摘要I英文摘要II第1章绪论1L1用途和适用范围11.2工作原理11.2活塞压缩机特点1第2章总体设计22.1 结构方案的选择22.2 电机的选择第3章热力计算3.1 给定条件3.2 结构形式及主要结构参数53.3 热力计算5第4章动力计算9第5章 汽缸部分的设计115.1 汽缸115.2 活塞145.3 气阀145.4 活塞环15第6章基本部件的设计1661机身、中

7、体166.2 曲轴166.3 连杆226.4 轴承的选取29第7章 其他部件的设计307.1 联轴器307.2 飞轮30第8章 压缩机的安装、试车与调整318.1 压缩机的安装318.2 压缩机的试车318.3 压缩机的调整318.4 压缩机的维护和修理318.5 活塞式压缩机的常见故障分析及消除方法32第9章结论34参考文献35致谢36四川理工学院毕业设计第一章概论1. 1用途和适用范围空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积型压缩机和速度型压缩机。容积型压缩机的工作原理是压

8、缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。本机属于双级单作用风冷移动式空气压缩机。主要供给风动工具风动机械自动操作装置所需要的压缩空气，广泛应用于工业，农业，交通运输及医疗事业上的各种作业上。随着工业的发展，活塞式压缩机的使用日趋广泛。主要应用于采矿、冶金、石油、化工、机械、建筑等部门。1.2 工作原理当曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增

9、大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。1.3 活塞压缩机特点优点：1、适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力；2、热效率高，单位耗电量少；3、适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；4、可维修性强；5、对材料要求低

10、，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；6、技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；7、装置系统比较简单；缺点：1、转速不高，机器大而重；2、结构复杂，易损件多，维修量大；3、排气不连续，造成气流脉动；4、运转时有较大的震动。活塞式压缩机在各种用途，特别是在中小制冷范围内，成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种机型。四川理工学院毕业设计第二章总体设计2.1 结构方案的选择活塞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间曲柄角的排列。选择压缩机的结构方案时候，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

11、式以及占地面积等条件，从选择机器的型式和级数入手，制订出合适的方案。本设计以微型双级往复式空气压缩机为基础设计，主要参数为：机器型号：2V-0. 4/10排气压力：工作压力lOkg/cn?,最高排气压力15kg/cm2排气量：0.4m3/min行程：55mm转速：1430rad/min结构形式：V缸数与I级 l*90mm缸径 II级 l*50mm电机功率：2. 9kw结合本设计的需要，本机器的结构选择如下所示主要结构：图27传动机构由弹性联轴器、曲轴、连杆等组成。通过传动机构将回转运动变为往复直线运动。压缩机构由气缸、吸、排气阀、活塞等组成。活塞的往复运动使空气吸入、压缩和排出。润滑机构这里采

12、用飞溅润滑。操纵控制机构包括压力表、安全阀、压力调节器等。主要零部件的结构：曲轴箱由灰铁铸成,外型为箱式,它起着机座的作用.一、二级气缸,分别装在互成90度的二个汽缸座孔内，其中一侧孔连接一级气缸,另一个孔连接二级气缸,箱体的前后壁上有轴承孔和轴承座孔，曲轴组件即装在孔内。曲轴箱下部为油池.箱壁上安装杆式油标。曲轴曲轴由45号钢锻成.只有一个曲拐，在曲拐上装两根连杆，曲轴装上带扇页的飞轮，伸臂端用连轴器与电动机相连。主轴颈和曲拐颈内钻有轴向和径向油孔.曲轴工作时飞溅上油池的油经过曲轴上的油孔以润滑曲拐颈等部位。连杆由45号钢锻成，杆身为矩形截面，连杆大头为剖分式的，内装挂有轴承合金的薄壁瓦。连

13、杆小头装有衬套。活塞由铝合金铸成,外形为圆筒形,其上个装二个活塞和一个刮油环。装活塞环时要使开口互相错开。活塞在汽缸内安装时,要检查上死点间隙为1. 00. 2mm.如果间隙不符.应用调整垫调节之。气阀气阀是控制气体进出汽缸的部件，它的好坏直接影响到压缩机的容积流量、功耗及机器运行的可靠性.气阀是压缩机中易损部件之一。此气阀为组合阀，吸气阀与排气阀公用一个阀座与阀盖.中间用双头螺柱和活塞螺母连接。气阀的内两圈阀片为吸气阀，空气有 汽缸盖吸入，气阀的外一圈阀片为排气阀，将压缩空气排出于排气腔内。吸气腔与排气腔的密封，是靠借助于阀座与阀盖已精细研磨的结合面，以及借助于气阀与汽缸盖之间的铝垫来保证。

14、2.2 电机的选择按照要求，选择鼠笼式异步电机。查机械设计课程设计手册第十二章，定为Y100L2-4型电动机。技术数据：额定功率3kw满载转速1420r/min质量38kg由于电动机用联轴器直接与曲轴相连，贝上Td = 9550PJnm = 9550 x 3/1420 = 20.18N.mT = Tdri = 20.18 x 0.99 = 19.98 N. m3四川理工学院毕业设计第三章热力计算3. 1给定条件：排气量：Q-0. 4m3/min进气压力：P=0, IMPa (A)排气压力：Pd= 1 Okg/cm -1 MPa工作介质：空气进气温度：203. 2结构形式及主要结构参数形式：V型 二级 两缸 单作用风冷，电机直接驱动转速：n=1420r/niin活塞形行程： S=0. 055m活塞平均速度：，侏嗡=亘M型=2.6m/s30303. 3热力计算Pd1 .计算总压力比:ez =10+1/1=11Ps2 .选择级数：Z=23 .压力比分配及各级排气温度：表3-1级次吸气压力P、(kg/cm3 )排气压力Pd(kg/cm3 )压力比jI级13.23.2II级3.2113.4由于是空气，查得k=L4,则各级排气温度:表3-2级次吸气温度压力比kT