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空气往复压缩机设计

本科毕业设计(论文)通过答辩摘要往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械。

V型压缩机是往复活塞式压缩机的一种,属于容积式压缩机,是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压,使气体压力提高。

热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本,又是最重要的一项工作,根据任务书提供的介质、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。

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。

研究工作目的是为了使V型压缩机具有更好的机械性能,提高机械效率,减小能耗,延长使用寿命。

通过压缩机动力的计算,机组、构件尺寸的不断修改,对以往压缩机出现的常见故障进行了技术改进,比如:排气量不足;气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大,泄漏量增大,影响到了排气量;不正常响声等一系列的问题进行改进。

最终设计出这一款满足用户要求,体积小、工作效率高、使用寿命长的V-6/10空气往复压缩机。

关键词:活塞式压缩机; 热力计算; 动力计算;气缸;曲轴I本科毕业设计(论文)通过答辩The design of V-6/10 air reciprocating compressorAbstract:Reciprocating compressor is a common type machine, used in the industry .V- type of piston compressors is a kind of reciprocating compressor, belong to the compressor , utilize the pistons in the cylinder moving to squeeze on the gas ,squeezed the gas pressure. Thermal calculation and dynamical computation is basic of compressor design’calculation, is also an important woke, according to medium, displacement, pressure of task-book, by calculating getting related parameters of compressors, such as levels, columns, size of cylinder, shaft power, by dynamical computation getting stressed status of a piston type compression, due to reduce the vibration is very important. heat calculation and dynamical computation of the piston type compressor, which is providing design data. The calculations reflect exactly the design level of the compressor.Researching works is in order to the compressor have better mechanical properties, improve the efficiency and reduce energy consumption, prolong the machine the useful life. Through dynamical computation correction the size of crew, members, to improve the technical failure of the compressor, As shooting of low displacement, the cylinder, the piston, piston ring severity serious abrasion, so that increasing the related clearance, leakage rate, influence the displacement. Due to some problem of not normal noise improve. Eventually, work out this paragraph of a V-6 /10 reciprocating air compressor required to satisfy users, small volume, efficiency and long usage life.Keywords:piston compressor; thermal calculation; dynamical computation; cylinder; crankshaftII本科毕业设计(论文)通过答辩目录摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅲ)1 引言 (1)1.1 压缩机设计的意义 (1)1.2 活塞压缩机的工作原理 (1)1.3 活塞压缩机的分类 (1)1.4 压缩机的发展前景 (1)1.5 压缩机设计说明 (2)2 总体设计 (4)2.1 总体设计原则 (4)2.2 结构方案的选择 (4)2.2.1 气缸排列型式的选择 (4)2.2.2 运动机构的结构及选择 (5)2.2.3 级数选择和各级压力比的分配 (5)2.2.4 转速和行程的确定 (6)3 热力计算 (7)3.1 确定各级的容积效率 (7)3.1.1 确定各级的容积系数 (7)3.1.2 选取压力系数 (7)3.1.3 选取温度系数 (7)3.1.4 泄漏系数 (7)3.2 确定析水系数 (7)3.3 各级的行程容积 (8)3.4 气缸直径的确定 (8)3.5 各级名义压缩比 (9)3.6 新的容积系数 (9)3.7新的相对余隙系数 (9)3.8活塞力的计算 (9)3.9确定各级的排气压力 (10)3.10计算轴功率 (10)3.11驱动机的选择 (10)4动力计算 (12)4.1压缩机中的作用力 (12)III本科毕业设计(论文)通过答辩4.1.1曲柄连杆机构的运动关系和惯性力 (12)4.1.2 Ⅰ级综合活塞力计算 (12)4.1.3 Ⅱ级综合活塞力计算 (14)5 气缸部分的设计 (15)5.1 气缸 (15)5.1.1 结构形式的确定 (15)5.1.2 Ⅰ级气缸主要尺寸的计算 (15)5.1.3 Ⅰ级气缸的强度校核 (15)5.1.4 Ⅱ级气缸的计算 (17)5.1.5 Ⅱ级气缸的强度校核 (17)5.1.6 气缸材料 (18)5.2 气阀 (18)5.2.1 气阀的基本要求 (18)5.2.2 阀的分类 (19)5.2.3 阀设计的主要技术要求 (19)5.2.4 环状阀结构尺寸的选择 (19)5.2.5Ⅰ级上的气阀尺寸选择 (19)5.2.6Ⅱ级上的气阀尺寸选择 (22)5.3 活塞 (24)5.3.1活塞的基本结构型式 (24)5.3.2Ⅰ级活塞尺寸 (24)5.3.3Ⅱ级活塞尺寸 (25)5.3.4 活塞的材料 (26)5.4 活塞销 (26)5.4.1活塞销的主要技术要求 (26)5.4.2 I级活塞销尺寸 (26)5.4.3 Ⅱ级活塞销的尺寸 (27)6 基本部件的设计 (28)6.1机身、中体 (28)6.2曲轴 (28)6.2.1 曲轴结构的选择 (28)6.2.2曲轴结构设计 (28)6.2.3曲轴结构尺寸的确定 (29)6.2.4曲轴的材料 (29)6.2.5曲轴强度校核 (29)6.3连杆 (30)IV本科毕业设计(论文)通过答辩6.3.1连杆结构设计基本原则 (30)6.3.2 Ⅰ级连杆尺寸计算 (31)6.3.3Ⅰ级连杆杆体的强度校 (34)6.3.4 Ⅱ级连杆尺寸计算 (35)6.3.5Ⅱ级连杆杆体的强度校 (37)6.3.6 连杆材料 (37)7 轴承 (38)7.1 滚动轴承及其结构确定 (38)8 联轴器 (39)9 填料和刮油器 (40)9.1 填料的基本要求 (40)9.2 填料的结构 (40)9.3 材料选择 (40)10 气路系统 (41)10.1空气滤清器 (41)10.2 液气分离器、缓冲器和储气罐 (41)11 润滑系统 (42)12 冷却系统 (43)12.1概述 (43)12.2 冷却介质的选择 (43)13结语 (44)参考文献 (46)致谢 (48)V本科毕业设计(论文)通过答辩1.引言压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械,属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机。

它的种类多、用途广,有“通用机械”之称。

1.1压缩机设计的意义在石化领域[8],往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展;不断开发变工况条件下运行的新型气阀,提高气阀寿命;在产品设计上,应用热力学、动力学理论,通过综合模拟预测压缩机在实际工况下的性能;强化压缩机的机电一体化,采用计算机自动控制,实现优化节能运行和联机运行;在动力领域,活塞式压缩机目前占有主要市场。

但随着人们对使用环境及能耗、环保等方面要求的提高,螺杆和涡旋空气压缩机开始占有一定的市场;在制冷空调领域,往复式制冷压缩机作为一种传统的制冷压缩机,适用于制冷量较广范围内的制冷系统。

虽然目前它的应用还比较广泛,但市场份额正逐渐减小。

1.2活塞压缩机的工作原理[3]活塞式压缩机包括: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。

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P1的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P2时,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。

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