一台制冷压缩机在其理论排气量已确定而要进
行结构设计时，必须确定一些影响压缩机结构和 性能的重要综合参数。
活塞平均速度
活塞平均速度 ūp(单位为 m/s)是压缩机的最重
要的结构参数之一，它直接反映了往复运动零件 的高速性。活塞平均速度的表达式为:
ūp=sn/30
式中 s--活塞行程，单位为 m;
n--压缩机转速，单位为 r/min;
气阀是否 在缸套四周，是否有卸载机构等）和缸盖螺栓的布置等的需要，决定其 气缸中心 距尺寸。
对于单列式压缩机，其气缸中心距主要是由气缸的结构布置 尺寸来决定一 般其 Lo/D=1.1--1.2。 半封闭式 2FL5B44A 型压缩机 Lo/D=1.16。角度式压缩机， 则其 Lo 往往是决 定于曲拐元件的结构尺寸，大抵 Lo/D 在 1.5--1.6 左右，如我国 17 系 列
曲柄转速
当压缩机 qvt、i 和 n 不变时，提高转速可以减小整机的
重量和尺寸但 ūp 还是要上升。若为了限制 ūp 的增长而降低 ф，则 S 的缩小程度要比 D 的缩小大得多，这样，机器高 度得到压缩。此外，高转速机器可配用转速较高的电动机， 其价格较便宜，重量也轻。
转速提高后对气阀的工作寿命带来不利影响。转速愈高， 阀片对升程限制器和阀座的冲击次数愈多，冲击力也愈大， 故不论从气阀疲劳损坏和磨损来看，都会缩短气阀，特别 是阀片的使用寿命。
压缩机分类
空气压缩机及 化工流程压缩机
压缩机 容机型
往复式 回转式
速度型 离心式 轴流式
往复式压缩机的优缺点
优受到限制
热效率高、单位耗电量少、加工方便
结构复杂、易损件多、维修工作量大
对材料要求低，造价低廉
运转时有震动
生产、使用、设计、制造技术成熟
输气不连续、气体压力有波动
压缩机的重量大小是与气缸数的平方根成反比，气缸多的压缩机的较 约材料。如果考虑到多缸机的可以采取角度式布置方式，则将显得更 。 数多，压缩机的总切向力矩变化较小，可以采用小尺寸飞轮，压缩机 好。
数多，则压缩机的结构比较复杂，需要维修的零部件也多，运转的可
中小型高速多缸单级压缩机的气缸数一般 2--8 缸，最多的达 16 缸。全
制冷压缩机的主要结构参数 • 活塞平均速度 • 活塞行程缸径比 • 曲柄转速 • 气缸数 • 气缸中心距 • 曲轴半径连杆长度的比 制冷压缩机的基本要求 • 动力经济性方面的要求 • 质量和外形尺寸方面的要求 • 可靠性和耐久性方面的要求 • 结构工艺性方面的要求 • 压缩机噪声方面的要求 • 内置电动机方面的要求 制冷压缩机的主要结构图
装置系统较简单
第一章 热力过程
理论循环与实际循环之间的差别 实际循环的压缩机的性能指标
• 制冷压缩机指标 • 空气压缩机指标
一些重要概念
• 输气系数 • 压缩机功率、效率 • 运行特性曲线 • 排气温度
练习题 练习园地
第二章 活塞式制冷压缩机动力学
曲柄连杆机构的受力分析
曲柄连杆机构的惯性力
连杆惯性力的质量代替系统 往复惯性力 旋转惯性力
对相对余隙容积的影响
若是气缸中的直线余隙数值受到限制而维持不变，则由于 ф 值的减小而引起 S 的缩短将会引起气缸相对余隙容积的 增大，降低压缩机的输气系数，这在低温工况下尤为明显。
通过以上分析，可见随着气缸采用角度式布置和压缩机转 速提高的需要，选用较小的 ф 值是合适的。现代的中小型 多缸高速制冷压缩机的 ф 值一般在 0.7--0.8 的范围内。 但是，对数气系数不良影响，为改进压缩机的性能，近来 出现 ф 值增大至 1 的产品，如丹麦 SABROE 公司的 SMC108L 型和我国上海制冷机厂的 ES10 型，
活塞环结构
活塞、活塞组结构
曲轴结构
活塞销结构
机体、机壳结构
阀片原理图
环片结构
给定理论排量 qvt 的制冷压缩机，如果维持 ф 和 ūp 为定值，不同的气
不同的气缸尺寸和不同的转速。气缸数少则气缸径大，转速低；反之 转速高。下面就分析气缸数多少的利弊。
缩机重量大小方面看，缸数多由于缸数少。且以下标 l 和 m 分别表示缸
计制造质量，使用可靠，国家根据我国的具体情况制定了相应的标准，规定了一
机器的寿命下降。ūp 也决定着工质在压缩机流通截面处的流 动速度。ūp 大时，吸排气阀处的流动阻力损失增大，这样， 降低了压力系数 λp ，增加了功率消耗。此外，ūp 值也决定 着压缩机的往复惯性力载荷和由此而引起的零件应力和应变 的大小。在几何尺寸和材料相同的情况下，它们是和 ūp 的平 方成正比的，因而，影响到压缩机的强度和刚度，也影响到 压缩机的动力平衡性。
按此把压缩机的理论排量改写为 qvt=1.414i*D*D*ūp*1000
这个表达式说明，在 qvt 和 i 确定的情况下，ūp 愈大，则压缩机的气缸直
径愈小。因此，在保证压缩机运转可靠性、耐久性和合理的 动力经济指标前提下，提高 ūp 值对缩小压缩机的尺寸具有重 要意义，这是设计人员努力追求的目的。但是，提高 ūp 的值， 压缩机的机械摩擦和零件的磨损均增加，机械效率和
更多>>>>......
一、开启式压缩机
压缩机的曲轴的一端伸出机体，在伸出处用封闭件使轴端和 机体间保持封闭，这种结构形式的压缩机称为开启式压缩 机。
开启式压缩机制冷压缩机的一般特点在于：
原动机独立于制冷系统之外，与制冷系统中的制冷剂和润 滑剂脱离接触。这样原动机的损坏、维修、更换对制冷系统 没有任何影响。对驱动氟里昂制冷压缩机的电动机不需耐氟 的要求。
绪论 总论 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 实验
绪论
本课程将系统地介绍往复式压缩机 的工作原理、结构、受力分析等各 方面的知识，使同学们充分了解往 复式压缩机的特点。在教材的基础 之上进一步加深同学们对压缩机的 认识和了解，对将来走向工作岗位 打下比较坚实的基础。当然，实践 对于认识压缩机结构、设计优化的 帮助是不能否认的。同学们只有将 所学理论与实践结合起来才能收到 良好的效果。
机的缸数 1--4 缸。
更多>>>>......
气缸中心距
在多缸压缩机中，同列相邻两气缸的中心距离 Lo 决定了压 缩机的纵向紧凑 性。在进行压缩机总体设计时，Lo 的选定可以从以下两个方面着手考虑。 1）从曲拐元件的必要尺寸考虑，务使主轴颈、曲柄销和曲 柄臂都要有足 够的纵向长度。 2）从同列相邻气缸的布置要求考虑。根据气缸体上的气缸 结构尺寸（是 否采用镶入缸套，有无水套夹层，气道安排等）、气阀的结构尺寸（吸
教学大纲
发展历程 总论
压缩机的发展历程
从世界范围内看压缩机的发展历程和概况。压缩机的发展 历史悠久，具有丰富的设计、研究、制造和运行的经验，至今 在各个领域中依然被广泛采用、发展着。在其种类的多样性方 面，活塞式以外的各类压缩机机型，如离心式、螺杆式、滚动 转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用，并各具特色，。
在制冷压缩机中，一般 λ 值的范围是 1/3.5--1/6，在角度 式压缩机中取近上限。
制冷压缩机的性能要求
论
论
制冷压缩机的基本要求主要是指压缩机的规定使用条件和该使用条件所必
章 须达到的性能指标。具体有:压缩机的名义制冷量、名义功率消耗、使用的环境
章
温度和蒸发温度的变化范围、最大容许承压能力和容许压力差、容许排气温度的
活塞行程缸径比
活塞行程缸径比 ф=S/D 是一个对压缩机摩擦功率、零件磨 损、尺寸重量、强度刚度、热力过程等很多方面都有影响 的结构参数。
对活塞平均速度的影响
ūp=0.009228(qvt/i)**1/3*(фn)**2/3 由此可见，在 Vth、i 和 n 不变的条件下，减小 ф 的
值，则可以把 ūp 值降低下来。这对于在提高压缩机转速的 同时又要限制 ūp 值，是有效的措施。
的重量亦由此有所减轻。
对气阀流动阻力的影响
ф 值的降低导致 ūp 值的下降，气阀流通面积因 D 增大而相
应增大。这样，有利于工质在气阀中流速的降低，减少了
流动阻力。
对曲轴设计的影响
采用较小的 ф 值，有利于缩短活塞行程和增大气缸直径导
致曲柄半径的缩短和曲柄销直径的增大。因而，在曲拐轴 中便有可能增加主轴颈和曲柄销的重合度，大大提高了曲 柄的强度和刚度。在偏心轴中，缩小偏心距离就可以减小 偏心轮的直径，降低了偏心轮上的圆周速度，有利于改善 轴承摩损，提高机械效率，减轻不平衡质量，缩小连杆大 头直径，使机器尺寸紧凑，在全封闭式压缩机设计中有十 分重要的意义。
数多。设两种压缩机均几何相似，则压缩机的理论排量相等。
qvt=60ilVplnl=60imVpmnm
度相等。
ūp=Slnl/30=Smnm/30
il/im=Vpmnm/Vplnl=(nm/nl)*(Dm/Dl)**3
=(Dm/Dl)**2
机的每缸重量与缸径的三次方成正比，则
Gl/Gm=(il/im)*(Dm/Dl)**3=(im/il)**1/2
驱动电动机的冷却剂与制冷系统无关，压缩机缸盖和气缸 体充分暴露在外，使吸入制冷剂蒸气的过热度减少。
在无电力供应的场合，可由发动机来驱动运转，如冷藏车、 客车空调。可用于燃气机驱动的热泵系统中，达到节能的目 的。
在以氨为制冷工质的制冷系统中，可用作氨压缩机。
容易拆卸维修。
可以采用改变皮带传动比的简单方法改压缩机的转速，调 节制冷量
对压缩机重量和外形尺寸的影响
由 Vth 的表达式经变换后可得
D=0.227(qvt/iфn)**1/3 S=фD=0.227(qvtф*ф/in)**1/3
当 qvt、i 和 n 一定的情况下，D 反比于 ф 的 1/3 次方，
S 正比于 ф 的 2/3 次方。减小 ф 值可使 S 值有较大的缩小 而 D 值则有较小的增长。这样，对于立式压缩机则可使整 机高度得到压缩，而纵向和横向尺寸有不大的扩展。对于 角度式压缩机，压缩机的纵向长度一般取决于曲轴的设计， 故而 D 值的增大，对其纵向长度实际上是没有多大的影响。 但 S 值的减小，却使其高度降低和横向尺寸减小。压缩机