天然氣壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、1緒論1.1引言隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類與天然氣的關(guān)系越來越密切。正如大家所知道的，天然氣能源是一種十分干凈，優(yōu)質(zhì)，方便，高效的能源。所以無論是直接燃燒，還是用來開車或發(fā)電，都將會(huì)受到人們的歡迎。經(jīng)過測(cè)定，天然氣的熱效應(yīng)和熱值不僅高于煤炭的熱值，而且也高于石油的。目前天然氣消費(fèi)在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重已達(dá)35%，成為僅次于石油的第二大能源。天然氣廣泛用于商業(yè)及民用熱水器，燃灶具，制冷及采暖，也用于冶金，造紙，陶瓷，采石，玻璃等行業(yè)，還用于干燥脫水處理及廢料燃燒天然氣汽車的一氧化碳，碳?xì)浠衔锱c氮氧化合物的排放量都大大的低于汽油，柴油發(fā)電機(jī)的汽車，不磨損，不積碳，運(yùn)營費(fèi)用低，是一種新型環(huán)保

2、的汽車，未來的發(fā)展前景非?？捎^。1.2天然氣壓縮機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，國外天然氣壓縮機(jī)的主要生產(chǎn)廠家，主要集中在美國。以庫伯公司，艾里爾公司，和德萊賽蘭公司等為代表。生產(chǎn)的壓縮機(jī)類型按其總體結(jié)構(gòu)而言，可分為總體式和分體式兩大系列?？傮w來看，目前國內(nèi)生產(chǎn)的壓縮機(jī)產(chǎn)品的供需情況是：一般用微型壓縮機(jī)和往復(fù)式活塞壓縮機(jī)，這兩種壓縮機(jī)的生產(chǎn)力都大于市場(chǎng)需要，快速發(fā)展的微型壓縮機(jī)主要依賴于以出口為主的生產(chǎn)模式，工藝用的壓縮機(jī)盡管有了較快的發(fā)展，但在其技術(shù)水平和制作能力，特別是在產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性，可靠性方面與國際先進(jìn)水平有一定差距，不能滿足國家重點(diǎn)工程建設(shè)的需要。目前車用天然氣壓縮機(jī)技術(shù)已日趨成熟，技術(shù)性

3、能已達(dá)到國際水平，制造和生產(chǎn)的水平已接近國際水平。進(jìn)口及國產(chǎn)的同類型壓縮機(jī)性能與中國產(chǎn)壓縮機(jī)的易損件壽命比進(jìn)口的產(chǎn)品低，國產(chǎn)材料加工水平?jīng)]有跟上是主要的原因。但進(jìn)口壓縮機(jī)的價(jià)格要給國產(chǎn)的壓縮機(jī)的成套價(jià)格高52%，而且配件供應(yīng)有保證。因此選用國產(chǎn)壓縮機(jī)投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用比較低。2 vw-7/3天然氣壓縮機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用2.1天然氣壓縮機(jī)的構(gòu)造原理：天然氣加氣站用壓縮機(jī)，構(gòu)件主要包括電機(jī)、曲軸連桿機(jī)構(gòu)、氣缸、活塞。氣體的壓縮級(jí)數(shù)為三級(jí)或四級(jí)，連桿、氣缸與活塞組成的列數(shù)為兩列，同一列的不同級(jí)的氣缸之間不設(shè)置平衡段缸且采用倒級(jí)差組合結(jié)構(gòu)，每一列中的氣缸填料與活塞環(huán)為自潤滑材料環(huán)。與現(xiàn)有天然氣加氣站用壓縮

4、機(jī)相比，不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，而且提高了壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，降低了能耗，并可得到無油污染的壓縮天然氣。2.2天然壓縮機(jī)的特點(diǎn):1、采用德國曼內(nèi)斯曼德馬格公司技術(shù)，產(chǎn)品可靠性高。2、氣閥、活塞環(huán)等易損件采用國外先進(jìn)產(chǎn)品，使用壽命達(dá)8000小時(shí)以上。3、軟啟動(dòng)，允許壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)和停機(jī)。4、寬范圍進(jìn)氣，適應(yīng)范圍廣。5、整體撬裝結(jié)構(gòu)，噪音低，易于城區(qū)安裝，節(jié)省投資。6、西門子plc控制系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高，遠(yuǎn)程控制方便。7、可以選擇風(fēng)冷、混冷、水冷三種冷卻方式。 產(chǎn)品可做的范圍：排氣量從0.2-40m/min 排氣壓力從0.2mpa-25mpa.3壓縮機(jī)概述用來壓縮氣體借以提高氣體壓力的機(jī)械稱為壓縮機(jī)，也稱

5、“壓氣機(jī)”或“氣泵”，一般提升壓力小于0.2mpa時(shí)稱作鼓風(fēng)機(jī)，提升壓力小于0.02mpa時(shí)稱為通風(fēng)機(jī)。根據(jù)壓縮氣體的原理，壓縮機(jī)可分為“容積式”和“動(dòng)力式”兩大類。壓縮機(jī)的種類和形式很多，不同壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)差別很大，因而其適用的場(chǎng)合、性能、造價(jià)、尺寸重量等指標(biāo)也相差甚遠(yuǎn)。4壓縮機(jī)的分類與命名4.1按工作原理分類按工作原理，壓縮機(jī)可分為“容積式”和“動(dòng)力式”兩大類。容積式壓縮機(jī)直接對(duì)一可變?nèi)莘e工作腔中的氣體經(jīng)行壓縮，使該部分氣體的容積縮小、壓力提高，其特點(diǎn)是壓縮機(jī)具有容積可周期變化的工作腔。容積式壓縮機(jī)工作的理論基礎(chǔ)是反映氣體基本狀態(tài)參數(shù)p、v、t關(guān)系的氣體狀態(tài)方程。動(dòng)力式壓縮機(jī)首先使氣體

6、流動(dòng)速度提高，即增加氣體分子的動(dòng)能，然后使氣流速度有序降低，使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，與此同時(shí)氣體容積也相應(yīng)減小，其特點(diǎn)是壓縮機(jī)具有驅(qū)使氣體獲得流動(dòng)速度的葉輪。動(dòng)力式壓縮機(jī)在中國個(gè)別文獻(xiàn)中稱為“速度式”或“葉輪式”壓縮機(jī)。動(dòng)力式壓縮機(jī)工作的理論基礎(chǔ)是反映流體靜壓與動(dòng)能守恒關(guān)系的流體力學(xué)伯努利方程。4.2按排氣壓力分類見表4-1，按排氣壓力分類時(shí)，壓縮機(jī)的進(jìn)氣壓力為大氣壓力或小于0.2mpa。對(duì)于進(jìn)氣壓力高于0.2mpa的壓縮機(jī)，特稱為“增壓壓縮機(jī)”，化工廠中常用的循環(huán)氣壓增機(jī)即為增壓壓縮機(jī)的一種。表4-1 按排氣壓力對(duì)壓縮機(jī)分類名稱排氣表壓風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)15kma鼓風(fēng)機(jī)0.0150.2mpa壓縮機(jī)低壓壓

7、縮機(jī)0.21.0mpa中壓壓縮機(jī)1.010mpa高壓壓縮機(jī)10100mpa超高壓壓縮機(jī)100mpa資料來源：李云 姜培正.過程流體機(jī)械m.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.4.3按壓縮級(jí)數(shù)分類在容積式壓縮機(jī)中，每經(jīng)過一次工作腔壓縮后，氣體便進(jìn)入冷卻器中進(jìn)行一次冷卻，這稱為一級(jí)。而在動(dòng)力式壓縮機(jī)中，往往經(jīng)過兩次或兩次以上葉輪壓縮后，才進(jìn)入冷卻器進(jìn)行冷卻，把每進(jìn)行一次冷卻的數(shù)個(gè)壓縮“級(jí)”合成為一個(gè)“段”。在日本把容積式壓縮機(jī)的“級(jí)”稱為“段”，中國個(gè)別地區(qū)、個(gè)別文獻(xiàn)受此影響，也把“級(jí)稱為“段”。單級(jí)壓縮機(jī)氣體僅通過一次工作腔或葉輪壓縮；兩級(jí)壓縮機(jī)氣體順次通過兩次工作腔或葉輪壓縮；多級(jí)壓縮機(jī)氣體順次通

8、過多次工作腔或葉輪壓縮，相應(yīng)通過幾次便是幾級(jí)壓縮機(jī)。4.4按功率大小分類壓縮機(jī)按功率大小分類見表4-2。表4-2 壓縮機(jī)按功率大小分類名稱功率/kw一般配用電源/v小型壓縮機(jī)5220中型壓縮機(jī)5450380大型壓縮機(jī)4503000或6000資料來源：李云 姜培正.過程流體機(jī)械m.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.4.5壓縮機(jī)分類命名壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)或工作特征分類和命名見表4-3.表4-3 壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)或工作特征分類和命名按工作原理按工作腔中運(yùn)動(dòng)件或氣流工作特征按工作腔中運(yùn)動(dòng)件結(jié)構(gòu)特征容積式往復(fù)式活塞式柱塞式隔膜式回轉(zhuǎn)式雙螺桿（螺桿）式單螺桿式渦旋式羅茨式劃片（旋葉）式滾動(dòng)活塞（轉(zhuǎn)子）式螺旋葉片式單齒

9、轉(zhuǎn)子式液環(huán)（液體活塞）式三角轉(zhuǎn)子（汪科爾）式動(dòng)力式離心式葉輪（透平）式軸流式漩渦式噴射式噴射泵資料來源：李云 姜培正.過程流體機(jī)械m.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.4.6壓縮機(jī)的用途壓縮機(jī)的用途極為廣泛，遍布工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、國防甚至生活的各個(gè)領(lǐng)域。按照氣體被壓縮的目的，大致可區(qū)分為如下四類。4.6.1動(dòng)力用壓縮機(jī)利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)各種工具和器械已經(jīng)應(yīng)用的非常廣泛，如風(fēng)鎬、風(fēng)鉆、氣力扳手、造型機(jī)、車輛制動(dòng)、儀表控制等。紡織工業(yè)中利用壓縮空氣吹送緯線以替代梭子，食品和制藥工業(yè)用壓縮空氣攪拌漿液，中大型發(fā)動(dòng)機(jī)用壓縮空氣啟動(dòng)，高壓空氣爆破采煤，魚雷發(fā)射，潛艇沉浮等，這些場(chǎng)合軍需用到不同壓力的壓縮空

10、氣，具有安全、可靠、方便、潔凈等優(yōu)點(diǎn)。4.6.2化工工藝用壓縮機(jī)在化學(xué)工業(yè)中將氣體壓力提高有利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速度和產(chǎn)率，并可相應(yīng)減小設(shè)備尺寸，降低工程造價(jià)。如化肥生產(chǎn)中的合成氨工藝要使氫氣和氮?dú)庠?5100mpa的壓力下反應(yīng)，尿素生產(chǎn)需要在21mpa下使二氧化碳和氨氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，而由乙烯聚合生產(chǎn)塑料的工藝則需要高達(dá)280mpa的壓力，石油加氫精煉則需要732mpa的壓力。4.6.3制冷和氣體分離用壓縮機(jī)制冷設(shè)備中需要提高制冷劑的壓力，以將其冷卻成液態(tài)，這需要壓縮機(jī)提供約1.512mpa的壓力。在氣體分離工業(yè)（如空氣），需要用壓縮機(jī)先將混合氣體提高壓力，然后進(jìn)行冷卻和膨脹降溫并變成

11、液態(tài)，最后利用不同組分沸點(diǎn)差將其蒸發(fā)分離。4.6.4氣體輸送用壓縮機(jī)氣體輸送有輸送管道和瓶裝輸送兩種方式。氣量大時(shí)由管道輸送，此時(shí)壓縮氣體的目的是提高其體壓力以克服流動(dòng)過程中的管道阻力，并使較小的管徑輸送盡可能多的氣體，如天然氣的管道輸送需要110mpa的壓力。氣量小時(shí)用容器裝運(yùn)，因容器一般體積有限所以為裝運(yùn)更多的氣體，往往將充氣壓力定得高一些，如天然氣汽車加氣子站氣體轉(zhuǎn)運(yùn)槽車的運(yùn)輸壓力是20mpa，而燃料電池汽車車載氫氣瓶的充裝壓力是3570mpa。5活塞式壓縮機(jī)簡(jiǎn)介活塞式壓縮機(jī)的工作是氣缸、氣閥和在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞所構(gòu)成的工作容積不斷變化來完成。如果不考慮活塞式壓縮機(jī)實(shí)際工作中的容積

12、損失和能量損失（即理想工作過程），則活塞式壓縮機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一周所完成的工作，可分為吸氣、壓縮和壓縮過程、排氣過程。5.1活塞式壓縮機(jī)分類按壓縮級(jí)數(shù)分類，有單級(jí)壓縮和兩級(jí)壓縮。單級(jí)壓縮機(jī)是指壓縮過程中制冷劑蒸氣由低壓至高壓只經(jīng)過一次壓縮。而所謂的兩級(jí)壓縮機(jī)，壓縮過程中制冷劑蒸氣由低壓至高壓要連續(xù)經(jīng)過兩次壓縮。 按作用方式分類，有單作用壓縮機(jī)和雙作用壓縮機(jī)。其制冷劑蒸氣僅在活塞的一側(cè)進(jìn)行壓縮，活塞往返一個(gè)行程，吸氣排氣各一次。而雙作用壓縮機(jī)制冷劑蒸氣輪流在活塞兩側(cè)的氣缸內(nèi)進(jìn)行壓縮，活塞往返一個(gè)行程，吸、排氣各兩次。所以同樣大小的氣缸，雙作用壓縮機(jī)的吸氣量較單作用的大。但是由于雙作用壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)較復(fù)

13、雜，因而目前大都是采用單作用壓縮機(jī)。 按制冷劑蒸氣在氣缸中的運(yùn)動(dòng)分類，有直流式和逆流式。所謂直流式是指制冷劑蒸氣的運(yùn)動(dòng)從吸氣到排氣都沿同一個(gè)方向進(jìn)行，而逆流式，吸氣與排氣時(shí)制冷劑蒸氣的運(yùn)動(dòng)方向是相反的。從理論分析來看，直流式與逆流式相比，由于蒸氣在氣缸中溫度及比容的變化較少，故直流式性能較好。但是由于直流式壓縮機(jī)的進(jìn)汽閥需裝在活塞上，這樣便相對(duì)增加了活塞的長度和重量，因而功的消耗就增加、檢修也麻煩，所以目前生產(chǎn)的壓縮機(jī)大都采用逆流式。 按氣缸中心線的位置分類，有立式壓縮機(jī)、臥式壓縮機(jī)、型、型和型壓縮機(jī)等。立式壓縮機(jī)氣缸中心線呈垂直位置而臥式壓縮機(jī)氣缸中心線是水平的。型、型和型是高速、多缸、現(xiàn)代

14、型壓縮機(jī)，其速度一般為9601440轉(zhuǎn)分，氣缸數(shù)目多為、4、6、8 四種，其中，字母表示氣缸的排列形式。 活塞式制冷壓縮機(jī)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征，還可分為開啟式、半封閉式和全封閉式三種。雖然構(gòu)造各異，但它們之間也有許多共同之處，只是其結(jié)構(gòu)特征不同。 開啟式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特征在于：壓縮機(jī)的動(dòng)力輸入軸伸出機(jī)體外，通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)，并在伸出處用軸封裝置密封。目前，氨壓縮機(jī)和容量較大的氟利昂壓縮機(jī)都采用這種結(jié)構(gòu)形式。 半封閉式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)共用一主軸，并共同組裝于同一機(jī)殼內(nèi)，但機(jī)殼為可拆式，其上開有各種工作孔用蓋板密封。 全封閉式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于：壓縮機(jī)與其驅(qū)

15、動(dòng)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)主軸，二者組裝在一個(gè)焊接成型的密封罩殼中。這種壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，密封性好，使用方便，振動(dòng)小、噪音小，廣泛使用在小型自動(dòng)化制冷和空調(diào)裝置中。 5.2活塞式壓縮機(jī)工作原理壓縮機(jī)就是產(chǎn)生氣體壓力能的機(jī)器。它在國民經(jīng)濟(jì)各部門中已成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。目前，需要高壓的場(chǎng)合，多采用活塞式壓縮機(jī)。如渤西油田陸上終端處理場(chǎng)所用的穩(wěn)定氣體壓縮機(jī)為兩列對(duì)稱式活塞壓縮機(jī)?；钊綁嚎s機(jī)種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但基本結(jié)構(gòu)大致相同：主要由機(jī)身，曲軸，連桿，活塞，汽缸和吸氣閥，排氣閥，十字頭，滑道，活塞桿和填料函組成。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一

16、次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)吸氣，壓縮，排氣的過程，即完成一個(gè)工作循環(huán)。（1）吸氣過程 當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大而壓力逐漸降低，當(dāng)壓力降至稍低于進(jìn)氣管中壓力時(shí)，進(jìn)氣管中氣體便頂開吸氣閥進(jìn)入氣缸，直到活塞達(dá)到最左邊位置（又稱內(nèi)止點(diǎn)）時(shí)，工作容積最大，吸氣閥開始關(guān)閉。（2）壓縮過程 當(dāng)活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)工作容積縮小，而氣體壓力逐漸增大。由于吸氣閥有止逆作用，故汽缸中氣體不能倒流到進(jìn)氣管中。同時(shí)，因排氣管中氣體又高于氣缸內(nèi)部的壓力，氣缸內(nèi)氣體無法從排氣管流出，而排氣管中的氣體因排氣閥的止逆作用，也不能進(jìn)入氣缸內(nèi)。此時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體量保持一致，隨著活塞的右移，氣體壓力不斷升高。（3）排氣過

17、程 當(dāng)活塞右移到一定位置時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體壓力升高到稍高于排氣管中的氣體壓力，氣體便頂開排氣閥進(jìn)入排氣管中，直到活塞運(yùn)動(dòng)到最右端（又叫外止點(diǎn)）為止。排氣閥關(guān)閉，活塞再次左移，上述過程重復(fù)出現(xiàn)5.3活塞式壓縮機(jī)的特點(diǎn)：活塞式壓縮機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）適用壓力范圍廣可用于低壓（包括真空中），中壓，高壓和超高壓。（2）效率高其效率高于回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)和速度式壓縮機(jī)，大型活塞式壓縮機(jī)的熱效率在80%以上。（3）適應(yīng)性強(qiáng)排氣量范圍較廣，在較小排氣量下也能保持較高的效率，而且排氣量受排氣壓力波動(dòng)的影響很小，此外氣體密度對(duì)壓縮機(jī)性能的影響不太顯著，故機(jī)器的通用性好?；钊綁嚎s機(jī)的主要缺點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，易損件較

18、多，維護(hù)，檢修和安裝都比較麻煩（2）由于往復(fù)慣性力的限制，轉(zhuǎn)速較低，當(dāng)需要較大排氣量時(shí)，其機(jī)體龐大，并需要大型設(shè)備基礎(chǔ)，因此，當(dāng)排氣量較大時(shí)，不宜采用活塞式壓縮機(jī)。（3）排氣不連續(xù)，造成氣流脈動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生氣流脈動(dòng)共振。會(huì)造成管網(wǎng)或機(jī)件的損壞。（4）一般氣缸內(nèi)要用潤滑油，使氣體帶油。若對(duì)氣體質(zhì)量要求過高，壓縮后氣體的凈化要求繁重。5.4壓縮機(jī)工作過程5.4.1吸氣過程當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大而壓力逐漸降低，當(dāng)壓力降至稍低于進(jìn)氣管中壓力時(shí)，進(jìn)氣管中氣體便頂開吸氣閥進(jìn)入氣缸，直到活塞達(dá)到最左邊位置（又稱內(nèi)止點(diǎn)）時(shí)，工作容積最大，吸氣閥開始關(guān)閉。5.4.2壓縮過程 活塞從下止點(diǎn)向上

19、運(yùn)動(dòng)，吸、排汽閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氣體在密閉的氣缸中被壓縮，由于氣缸容積逐漸縮小，則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內(nèi)氣體壓力與排氣壓力相等。壓縮過程一般被看作是等熵過程。 5.4.3排氣過程 活塞繼續(xù)向上移動(dòng)，致使氣缸內(nèi)的氣體壓力大于排氣壓力，則排氣閥開啟，氣缸內(nèi)的氣體在活塞的推動(dòng)下等壓排出氣缸進(jìn)入排氣管道，直至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)。此時(shí)由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用，排氣閥關(guān)閉排氣結(jié)束。至此，壓縮機(jī)完成了一個(gè)由吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過程組成的工作循環(huán)。此后，活塞又向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)上述三個(gè)過程，如此周而復(fù)始地進(jìn)行循環(huán)。這就是活塞式制冷壓縮機(jī)的理想工作過程與原理。5.5活塞式壓縮機(jī)產(chǎn)品型號(hào)表示方法每一臺(tái)壓

20、縮機(jī)的基本型式都用一定的符號(hào)表示。這些符號(hào)亦稱為型號(hào)，單級(jí)產(chǎn)品型號(hào)主要由氣缸數(shù)目、所用制冷劑的種類、氣缸布置形式與氣缸直徑四個(gè)方面的內(nèi)容組成。 5.6活塞式壓縮機(jī)基本構(gòu)造活塞式壓縮機(jī)主要由機(jī)體、曲軸、連桿、十字頭、活塞組、填料函、閥門、軸封、油泵、能量調(diào)節(jié)裝置、油循環(huán)系統(tǒng)等部件組成。 5.6.1機(jī)體機(jī)體：包括汽缸體和曲軸箱兩部分，一般采用高強(qiáng)度灰鑄鐵（ht20-40）鑄成一個(gè)整體。它是支承汽缸套、曲軸連桿機(jī)構(gòu)及其它所有零部件重量并保證各零部件之間具有正確的相對(duì)位置的本體。汽缸采用汽缸套結(jié)構(gòu)，安裝在汽缸體上的缸套座孔中，便于當(dāng)汽缸套磨損時(shí)維修或更換。因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修方便。 5.6.2曲軸曲軸：

21、曲軸是活塞式制冷壓縮機(jī)的主要部件之一，傳遞著壓縮機(jī)的全部功率。其主要作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過連桿改變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。曲軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)的交變復(fù)合負(fù)載，工作條件惡劣，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐磨性。故曲軸一般采用40、45或50號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造，但現(xiàn)在已廣泛采用球墨鑄鐵（如qt501.5與qt602等）鑄造。 5.6.3連桿連桿：連桿是曲軸與活塞間的連接件，它將曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并把動(dòng)力傳遞給活塞對(duì)汽體做功。連桿包括連桿體、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓。 連桿體在工作時(shí)承受拉、壓交變載荷，故一般用優(yōu)質(zhì)中碳鋼鍛造或用球

22、墨鑄鐵（如qt4010）鑄造，桿身多采用工字形截面且中間鉆一長孔作為油道。連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，銷孔中加襯套以提高耐磨、耐沖擊能力。連桿小頭襯套常用錫磷青銅zqsn10-1做成整體筒狀，外圓面車有環(huán)槽并鉆有油孔，內(nèi)表面開有軸向油槽。 連桿大頭與曲軸連接。連桿大頭一般做成剖分式，以便于裝拆和檢修。為了改善連桿大頭與曲柄銷之間的磨損狀況，大頭孔內(nèi)一般均裝有軸承合金軸瓦即連桿大頭軸瓦。連桿大頭軸瓦分薄壁和厚壁兩種，系列制冷壓縮機(jī)都采用薄壁軸瓦。軸瓦的上瓦與連桿油孔相應(yīng)的地方也開有油孔。 連桿螺栓用于連接剖分式連桿大頭與大頭蓋。連桿螺栓是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中受力嚴(yán)重的零件，它不僅受反復(fù)的拉伸且受振動(dòng)

23、和沖擊作用，很容易松脫和斷裂，以致引起嚴(yán)重事故。所以對(duì)連桿螺栓的設(shè)計(jì)、加工、裝配均有嚴(yán)格要求。連桿螺栓常用40cr、45cr鋼等制造，且采用細(xì)牙螺紋，其安裝時(shí)要求有一定的預(yù)緊力，以免在載荷變化時(shí)連桿大頭上下瓦和曲柄銷之間松動(dòng)敲擊，加速機(jī)器零件的損壞。 5.6.4十字頭十字頭是連接擺動(dòng)的連桿和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的零件，具有導(dǎo)向和傳力作用。十字頭由十字頭體，滑板，十字頭銷等部分組成，按十字頭體與滑板的連接方式，可分為整體式和可拆式。十字頭與活塞的連接常用螺紋連接和法蘭連接的形式，各種連接方式都應(yīng)采用防松措施，以保證連接的可靠性。十字頭與螺栓小頭的連接，是用十字頭銷來實(shí)現(xiàn)的。十字頭銷分為浮動(dòng)式和固定式兩

24、種。十字頭的潤滑油一般通過導(dǎo)軌的下方加入，經(jīng)十字頭體的油路達(dá)到十字頭銷與滑板，滑板上開有油槽，以利潤滑。有時(shí)潤滑油從連桿大頭通過油孔到小頭，以便潤滑十字頭銷。5.6.5氣閥 氣閥的作用是控制氣缸內(nèi)的氣體吸進(jìn)和排出?？繗忾y兩側(cè)的壓力差來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)及時(shí)啟閉。它由閥座，升程限制器，閥片，彈簧及螺栓螺母所組成。汽閥是壓縮機(jī)的一個(gè)重要部件，屬于易損件。它的質(zhì)量及工作的好壞直接影響壓縮機(jī)的輸汽量、功率損耗和運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。汽閥包括吸氣閥和排氣閥，活塞每上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，吸、排氣閥各啟閉一次，從而控制壓縮機(jī)并使其完成吸氣、壓縮、排氣等四個(gè)工作過程。由于閥門啟閉工作頻繁且對(duì)壓縮機(jī)的性能影響很大，因此氣閥需滿足如下

25、要求：氣體流過閥門時(shí)的流動(dòng)阻力要小，要有足夠的通道截面，通道表面應(yīng)光滑，啟閉及時(shí)、關(guān)閉嚴(yán)密，堅(jiān)韌、耐磨。吸氣閥與排氣閥的結(jié)構(gòu)基本相同，只是在組裝時(shí)閥座與升程限制器互相倒置。吸氣閥升程控制器靠近氣缸里側(cè)，排氣閥則是閥座靠近氣缸里側(cè)。此外排氣閥所用彈簧應(yīng)比吸氣閥所用的彈性力稍大?，F(xiàn)以吸氣閥為例說明氣閥的工作過程。在吸氣過程中，當(dāng)缸中的壓力低于吸氣管中的壓力，且兩者壓力差所產(chǎn)生的壓力足以克服彈簧壓緊力及閥片，彈簧的慣性力時(shí)，閥片被頂開，氣體開始進(jìn)入氣缸，吸氣過程開始。隨后，閥片繼續(xù)開啟并貼到升程限制器上，氣體繼續(xù)進(jìn)入缸內(nèi)，直到活塞接近止點(diǎn)位置時(shí)，活塞速度急劇下降，氣流速度也隨之降低，于是氣體對(duì)閥片的

26、推力減小，當(dāng)彈簧力大于氣體推力及閥片，彈簧的慣性力時(shí)，彈簧隨即把閥片推回閥座上，即吸氣閥關(guān)閉，吸氣過程結(jié)束?？梢?，吸氣閥是在閥片兩側(cè)壓力差開啟，在彈簧力作用下關(guān)閉的，排氣閥工作原理也是如此。5.6.6活塞組活塞組：活塞組是活塞、活塞銷及活塞環(huán)的總稱。活塞組在連桿帶動(dòng)下，在汽缸內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而與汽缸等共同組成一個(gè)可變的工作容積，以實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣等過程。 活塞活塞可分為筒形和盤形兩大類。我國系列制冷壓縮機(jī)的活塞均采用筒形結(jié)構(gòu)，它由頂部、環(huán)部和裙部三部分組成?；钊敳拷M成封閉汽缸的工作面。活塞環(huán)部的外圓上開有安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，環(huán)槽的深度略大于活塞環(huán)的徑向厚度，使活塞環(huán)有一定的活動(dòng)余地。活

27、塞裙部在汽缸中起導(dǎo)向作用并承受側(cè)壓力。 活塞的材料一般為鋁合金或鑄鐵。灰鑄鐵活塞過去在制冷壓縮機(jī)中應(yīng)用較廣，但由于鑄鐵活塞的質(zhì)量大且導(dǎo)熱性能差，因此，近年來系列制冷壓縮機(jī)的活塞都采用鋁合金活塞。鋁合金活塞的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、導(dǎo)熱性能好，表面經(jīng)陽極處理后具有良好的耐磨性。但鋁合金活塞比鑄鐵活塞的機(jī)械強(qiáng)度低、耐磨性差也差。 活塞銷活塞銷是用來連接活塞和連桿小頭的零件，在工作時(shí)承受復(fù)雜的交變載荷。活塞銷的損壞將會(huì)造成嚴(yán)重的事故，故要求其有足夠的強(qiáng)度、耐磨性和抗疲勞、抗沖擊的性能。因此，活塞銷通常用20號(hào)鋼、20cr鋼或45號(hào)鋼制造。 活塞環(huán)活塞環(huán)包括汽環(huán)和油環(huán)。汽環(huán)的主要作用是使活塞和汽缸壁之間形成密封

28、，防止被壓縮蒸氣從活塞和汽缸壁之間的間隙中泄漏。為了減少壓縮汽體從環(huán)的鎖口泄漏，多道汽環(huán)安裝時(shí)鎖口應(yīng)相互錯(cuò)開。油環(huán)的作用是布油和刮去汽缸壁上多余的潤滑油。汽環(huán)可裝一至三道，油環(huán)通常只裝一道且裝在汽環(huán)的下面，常見的油環(huán)斷面形狀有斜面式和槽式兩種，斜面式油環(huán)安裝時(shí)斜面應(yīng)向上。 軸封 軸封軸封的作用在于防止制冷劑蒸汽沿曲軸伸出端向外泄漏，或者是當(dāng)曲軸箱內(nèi)壓力低于大氣壓時(shí)，防止外界空氣漏入。因此，軸封應(yīng)具有良好的密封性和安全可靠性、且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、并具有一定的使用壽命。 軸封裝置主要有機(jī)械式和填料式兩種。目前常用的機(jī)械式軸封主要有摩擦環(huán)式和波紋管式。其中，國產(chǎn)系列活塞式制冷壓縮機(jī)大都采用摩擦環(huán)式

29、軸封，這種軸封由活動(dòng)環(huán)(摩擦環(huán)）、固定環(huán)、彈簧及彈簧座、壓圈和兩個(gè)“”形耐油橡膠圈所組成。活動(dòng)環(huán)槽內(nèi)嵌一橡膠密封圈并與活動(dòng)環(huán)一同套裝在軸上，在彈簧力和壓圈的作用下，活動(dòng)環(huán)與橡膠圈一同被壓緊在軸上且使活動(dòng)環(huán)緊貼在固定環(huán)上。工作時(shí)彈簧座與彈簧、軸上橡膠密封圈及活動(dòng)環(huán)隨同曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，固定環(huán)及其上的橡膠圈則固定不動(dòng)。故工作時(shí)活動(dòng)環(huán)和固定環(huán)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，緊貼的摩擦面起防止制冷劑往外泄漏的密封作用，軸上橡膠圈用來密封軸與活動(dòng)環(huán)之間的間隙，固定環(huán)上的耐油橡膠密封圈起防止軸封室內(nèi)潤滑油外泄的作用。5.6.7填料函填料函是阻止氣缸內(nèi)壓縮介質(zhì)沿活塞桿表面泄漏的密封裝置，通常用一組密封填料來實(shí)現(xiàn)密封。對(duì)填料的基本要

30、求是密封性能好，耐磨損。常用的金屬填料有兩種：平面填料和錐面填料。為了減少摩擦熱，有的填料函設(shè)有冷卻水道。填料函中每個(gè)密封室主要由密封盒，擋氣環(huán)，密封環(huán)和“項(xiàng)鏈”式彈簧組成。密封盒用來安放密封環(huán)和擋氣環(huán)。密封盒的兩個(gè)端面必須研磨，以保證密封盒與密封環(huán)之間的徑向密封。密封環(huán)在密封涵中起主要密封作用，其密封原理與活塞環(huán)相同。擋氣環(huán)為三瓣環(huán)，其外部也有彈簧緊固。擋氣環(huán)作用是擋住密封環(huán)切口間隙構(gòu)成氣體軸向泄漏通道。安裝時(shí)，擋氣環(huán)應(yīng)靠近氣缸一側(cè)，切不可與密封環(huán)裝反，否則起不到密封作用。兩環(huán)接口應(yīng)相互錯(cuò)開并用銷釘定位。為使密封圈能自動(dòng)的抱住活塞桿，密封環(huán)，擋氣環(huán)應(yīng)裝在密封盒內(nèi)并應(yīng)有適當(dāng)?shù)妮S向間隙。5.6.

31、8能量調(diào)節(jié)裝置能量調(diào)節(jié)裝置：在制冷系統(tǒng)中，隨著冷間熱負(fù)荷的變化，其耗冷量亦有變化，因此壓縮機(jī)的制冷量亦應(yīng)作必要的調(diào)整。壓縮機(jī)制冷量的調(diào)節(jié)是由能量調(diào)節(jié)裝置來實(shí)現(xiàn)的，所謂壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)裝置實(shí)際上就是排氣量調(diào)節(jié)裝置。它的作用有二，一是實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的空載啟動(dòng)或在較小負(fù)荷狀態(tài)下啟動(dòng)，二是調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的制冷量。壓縮機(jī)排氣量的調(diào)節(jié)方法有：頂開部分汽缸的吸氣閥片；改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速；用旁通閥使部分缸的排氣旁通回吸氣腔，這種方法用于順流式壓縮機(jī)；改變附加余隙容積的大小。頂開汽缸吸氣閥片的調(diào)節(jié)方法是一種廣泛應(yīng)用的調(diào)節(jié)方法，國產(chǎn)系列活塞式制冷壓縮機(jī)，均采用頂開部分汽缸吸氣閥片的輸氣量調(diào)節(jié)裝置， 頂開部分汽缸吸氣閥片的輸

32、氣量調(diào)節(jié)裝置的原理很簡(jiǎn)單，即用頂桿將部分汽缸的吸氣閥片頂起，使之常開，使活塞在壓縮過程中，壓力不能升高，吸入蒸汽又通過吸氣閥排回吸氣側(cè)，故該汽缸無排氣量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸氣量的目的即能量調(diào)節(jié)。 頂開吸氣閥片能量調(diào)節(jié)裝置可分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和油分配機(jī)構(gòu)三部分，主要由油分配閥、油缸、油活塞、拉桿、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、頂桿和彈簧等部件組成。拉桿上有兩個(gè)凸圓，分別嵌在兩個(gè)汽缸套外部的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)中。若不向油缸中供油，由于油活塞左側(cè)彈簧的作用，油活塞處于油缸的右端位置，汽缸套外部的頂桿都是處在轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)斜槽的最高位置，將吸汽閥片頂開，于是該汽缸卸載。當(dāng)壓力油經(jīng)油分配閥向油缸供油時(shí)，因油壓的作用，克服彈簧力使油活塞及拉桿向左

33、移動(dòng)，并通過拉桿上的凸圓使轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，相應(yīng)地使頂桿在頂桿彈簧作用放下而下滑到斜槽的最低處，這時(shí)吸汽閥片在重力和彈簧力作用下降落在閥座上并可以自由啟閉，則該汽缸處于工作狀態(tài)。 壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于機(jī)器尚未轉(zhuǎn)動(dòng)，油壓為零，因而全部汽缸的吸汽閥片都被頂桿頂開，汽缸不起壓縮作用，從而實(shí)現(xiàn)了空載啟動(dòng)。6相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算6.1已知的參數(shù)和壓縮機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取套管氣的主要成分是天然氣，所以一些參數(shù)可按天然氣來查由vw-7/3型可知，本次設(shè)計(jì)的是v式、無油潤滑壓縮機(jī)。其已知參數(shù)為： 相對(duì)濕度 絕熱指數(shù) 第一級(jí)吸氣溫度第二級(jí)吸氣溫度額定排氣量額定進(jìn)氣壓額定排氣壓在進(jìn)行熱力計(jì)算前先要選定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括轉(zhuǎn)

34、速n和行程s。轉(zhuǎn)數(shù)和行程的選取對(duì)機(jī)器的尺寸、重量、制造難易和成本有重大影響，并且還直接影響機(jī)器的效率、壽命和動(dòng)力性。本次設(shè)計(jì)中已知額定排氣量為7等于1，額定排氣壓為0.3mpa，根據(jù)郁永章活塞式壓縮機(jī)可知此壓縮機(jī)為微型中壓壓縮機(jī)。由活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)可查得微型和小型壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)n=10003000轉(zhuǎn)/分，在次設(shè)計(jì)中取n=750轉(zhuǎn)/分。在常壓進(jìn)氣時(shí)，一般當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)高于500轉(zhuǎn)/分時(shí)， 0.320.45 。6.2熱力計(jì)算6.2,1活塞式壓縮機(jī)級(jí)的確定 由額定排氣壓力和額定進(jìn)氣壓力（均是表壓）可知其總壓力比為下表是目前所使用的從常壓進(jìn)氣的一些壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)，這些壓縮機(jī)基本上具有較好的性能和較好的效率，可供設(shè)

35、計(jì)選型參考。表6.1壓縮機(jī)級(jí)的確定終壓（表壓）0.310.661.4153.6401510080150級(jí)數(shù)1234567資料來源：已知終壓為0.3mpa,根據(jù)表2.1可初步選定該壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)z=2.6.2.2壓力比的分配理論推導(dǎo)表明，對(duì)于理想氣體，各級(jí)回冷完全時(shí)，按等壓力比分配總壓力比，等溫指示效率最高。對(duì)于實(shí)際氣體，各級(jí)消耗相等時(shí)，等溫指示效率最高，故按各級(jí)功耗相等的原則分配壓力比。已知總壓力比，按等壓力比分配如下：一般第一級(jí)的壓力比取小一些以保證第一級(jí)有較高的容積系數(shù)，所以取1.7，則2.056.2.3初步確定各級(jí)名義壓力由第一級(jí)進(jìn)氣壓力和壓力比可求得第一級(jí)排氣壓力：即第一級(jí)排氣壓力即是第

36、二級(jí)的吸氣壓力，具體如下表：表6.2各級(jí)吸氣壓力級(jí)次iii吸氣壓力/0.10.17排氣壓力/0.170.3壓力比1.72.05資料來源：計(jì)算6.2.4各級(jí)的排氣溫度取壓縮過程指數(shù)n = 1.1 6.2.5確定各級(jí)容積效率（1）確定各級(jí)容積系數(shù) 取各級(jí)相對(duì)余隙容積和膨脹指數(shù)如下。 得（2）選取壓力系數(shù) （3）選取溫度系數(shù) （4）選取泄露系數(shù) a（5）確定容積效率于是可得：6.2.6確定析水系數(shù)第一級(jí)無水析出，故。而各級(jí)進(jìn)口溫度下的飽和蒸汽壓 查文獻(xiàn)得 6.2.7確定各級(jí)行程容積6.2.8確定各級(jí)氣缸直徑，行程和實(shí)際行程容積已知轉(zhuǎn)速n=750轉(zhuǎn)/分，取行程s=100mm,得活塞的平均速度取活塞桿直

37、徑d=30mm,得第一級(jí)氣缸直徑根據(jù)氣缸直徑標(biāo)準(zhǔn)，圓整為290mm實(shí)際行程容積為：活塞有效面積為：同理，可得第二級(jí)氣缸的直徑：根據(jù)氣缸直徑標(biāo)準(zhǔn)，圓整為220mm。實(shí)際行程容積為：活塞有效面積為：考慮到圓整值與計(jì)算值之間的差值，這里采用維持壓力比不變，調(diào)整相對(duì)余隙容積的方法，利用下式計(jì)算容積系數(shù)： 而于是得新的容積系數(shù)： 再通過下式計(jì)算新的相對(duì)余隙：結(jié)果得： 6.2.9計(jì)算活塞力（1）計(jì)算實(shí)際吸排氣壓力，各級(jí)進(jìn)、排氣相對(duì)壓力損失取值，各級(jí)進(jìn)、排氣壓力和實(shí)際壓力比第一級(jí)吸氣壓力 排氣壓力，查相關(guān)資料和圖表選取第一級(jí)進(jìn)氣壓力損失和排氣壓力損失分別為 則實(shí)際壓力及壓力比為：第二級(jí)吸氣壓力 排氣壓力查相

38、關(guān)資料和圖表選取進(jìn)氣壓力損失和排氣壓力損失分別為 則實(shí)際壓力及壓力比為：具體如下表：表6.3 各級(jí)進(jìn)排氣壓力和實(shí)際壓力比級(jí)次 公稱壓力/壓力損失實(shí)際壓力/實(shí)際壓力比0.10.170.170.30.050.030.0750.0550.0950.35890.39781.5834.194.41資料來源：計(jì)算器計(jì)算（2）活塞力的計(jì)算首先計(jì)算蓋側(cè)和軸側(cè)活塞的工作面積見表2.4；止點(diǎn)氣體力計(jì)算見表2.5表6.4蓋側(cè)和軸側(cè)活塞工作面積級(jí)次蓋側(cè)/ m20.0660.038資料來源：計(jì)算器計(jì)算表6.5止點(diǎn)氣體力計(jì)算列次內(nèi)止點(diǎn)外止點(diǎn)-627n626n1206n1202n資料來源excel計(jì)算6.2.10計(jì)算軸功率

39、并選配電機(jī)各級(jí)指示功率為總的指示功率為取機(jī)械效率，所以軸功率為取電機(jī)功率余度為10則電機(jī)功率取75kw7動(dòng)力計(jì)算7.1已知條件和數(shù)據(jù)根據(jù)第一部分熱力計(jì)算的結(jié)果，得出所用數(shù)據(jù)如下所示：活塞行程：s = 100mm轉(zhuǎn) 速：n = 750轉(zhuǎn)/分7.2壓縮機(jī)各級(jí)汽缸氣體力指示圖設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)為單缸作用兩級(jí)壓縮機(jī)，各級(jí)汽缸參數(shù)及力學(xué)情況已知，則相應(yīng)一些部分可以簡(jiǎn)化，作汽缸的動(dòng)力計(jì)算?，F(xiàn)用作圖法作汽缸示功圖。動(dòng)力計(jì)算基本數(shù)據(jù)：表7.1蓋側(cè)活塞力級(jí)數(shù)吸氣排氣627n1206n626n1202n資料來源excel計(jì)算相對(duì)余隙容積 絕熱指數(shù)k=1.327.3作圖法繪制綜合活塞力圖（1） 將設(shè)計(jì)示功圖展開在橫坐標(biāo)為

40、2s的綜合活塞力圖上，縱坐標(biāo)與設(shè)計(jì)示功圖中的力的比例尺相同。（2） 按勃列克斯近似作圖法在展開的設(shè)計(jì)示功圖下方作兩個(gè)半圓找出行程s與曲柄銷轉(zhuǎn)角的關(guān)系，轉(zhuǎn)角每等份取 （3） 列出一級(jí)往復(fù)慣性力數(shù)值表曲柄半徑與連桿長度比：查資料 取曲軸旋轉(zhuǎn)角速度： 曲柄銷旋轉(zhuǎn)半徑：由熱力計(jì)算數(shù)據(jù)可知最大活塞力為1.206kn,取由公式 代入數(shù)據(jù) 往復(fù)質(zhì)量在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的往復(fù)慣性力i為： （2-3）現(xiàn)將查得與和i的值如表3.2所示表 7.2一級(jí)往復(fù)慣性力數(shù)值表 i 01.2004066.80360151.1393860.10.041345300.9663273.80.159330450.7072396.00.3433

41、15600.4001355.60.575300750.086291.50.83428590-0.200-677.81.100270105-0.432-1464.01.352255120-0.600-2033.41.575240135-0.707-2396.01.757225150-0.766-2595.91.891210165-0.793-2687.51.973195180-0.800-2711.22.000180（單位：n mm）資料來源：excel計(jì)算列出二級(jí)往復(fù)慣性力數(shù)值表曲柄半徑與連桿長度比：查資料 取曲軸旋轉(zhuǎn)角速度： 曲柄銷旋轉(zhuǎn)半徑：由熱力計(jì)算數(shù)據(jù)可知最大活塞力為1.202kn,取由

42、公式 代入數(shù)據(jù) 往復(fù)質(zhì)量在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的往復(fù)慣性力i為： （2-3）現(xiàn)將查得與和i的值如表3.3所示表 7.3二級(jí)往復(fù)慣性力數(shù)值表 i 01.2002958.00360151.1392807.60.041345300.9662381.20.159330450.7071742.80.343315600.400986.00.575300750.086211.90.83428590-0.200-493.01.100270105-0.432-1064.91.352255120-0.600-1479.01.575240135-0.707-1742.81.757225150-0.766-1888.21.89

43、1210165-0.793-1954.71.973195180-0.800-1972.02.000180（單位：n mm）資料來源：excel計(jì)算（4）計(jì)算往復(fù)摩擦力查資料知， （2-4） 表7.4 綜合活塞力 第一級(jí)活塞力第二級(jí)活塞力綜合活塞力 06570.8672513295.8156364.16574.612938.7305777.86148.2119264549005509.810409.8603859.647538612.6752795.53978.96774.4901826.232745100.210510402702.13742.1120470.622882758.6135108

44、2024.22132.2150-91.91878.81786.9165-183.51812.31628.8180-207.217951587.8195-183.51812.31628.8210-91.91878.81786.92251082024.22132.2240470.622882758.625510402702.13742.12701826.232745100.22852795.53978.96774.43003859.647538612.631549005509.810409.83305777.86148.2119263456364.16574.612938.73606570.867

45、2513295.87.4切向力圖7.4.1第一級(jí)切向力曲線的繪制確定飛輪矩之前,需作出壓縮機(jī)各列的切向力圖.先求出各個(gè)曲柄轉(zhuǎn)角處的切向力值,然后以曲柄轉(zhuǎn)角為橫坐標(biāo)作出的切向力曲線稱為切向力圖.用作圖法求得的綜合活塞力通常是以行程為等分的，而切向力圖是以角度為等分的,因此,在求得各點(diǎn)的切向力之前,需將綜合活塞力圖上的位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的轉(zhuǎn)角,然后在綜合活塞力圖上取得作用在曲柄銷上的連桿力 (分解成切向力t和徑向力r)。 式中：-代表活塞力按曲柄轉(zhuǎn)角求得的綜合活塞力乘以因子,即得轉(zhuǎn)角時(shí)的切向力值,其值可按資料活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)表3-4取出。作切向力圖 以縱坐標(biāo)表示切向力,其比例尺與活塞綜合力相同,橫坐標(biāo)

46、為按圓周長的展開得到的平滑線.取240mm表示100 .由于存在旋轉(zhuǎn)摩擦力的影響，可得：選取比例尺：力比例尺： 長度比例： 將橫坐標(biāo)向下移動(dòng)相當(dāng)于的距離和總切向力曲線以移動(dòng)后的新橫坐標(biāo)為計(jì)算依據(jù)。按上公式計(jì)算各點(diǎn)切向力，然后根據(jù)疊加值繪制第一級(jí)總切向力圖。第一級(jí)切向力和綜合活塞力如表3.5.表7.5綜合活塞力和切向力值綜合活塞力0013295.80.00150.308812938.73995.47300.5870119267000.56450.808110409.88412.16600.95398612.68215.56751.01866774.46900.40901.00005100.251

47、00.201050.91493742.13423.651200.77812758.62146.471350.60602132.21292.111500.41291786.9737.811650.20871628.8339.931800.00001587.80.00195-0.20871628.8-339.93210-0.41291786.9-737.81225-0.60602132.2-1292.11240-0.77812758.6-2146.47255-0.91493742.1-3423.65270-1.00005100.2-5100.20285-1.01686774.4-6900.4030

48、0-0.95398612.6-8215.56315-0.808110409.8-8412.16330-0.587011926-7000.56345-0.308812938.7-3995.47360-0.000013295.80.00（單位：n mm）資料來源：excel計(jì)算7.4.2第二級(jí)切向力曲線的繪制按中公式計(jì)算各點(diǎn)切向力，然后根據(jù)疊加值繪制第二級(jí)總切向力圖。第二級(jí)切向力和綜合活塞力如表3.6表7.6綜合活塞力和切向力值綜合活塞力00104920.00150.308810341.63193.49300.58709915.25820.22450.80819276.87496.58600.95

49、3985208127.23751.01867745.97889.97901.000070417041.001050.91496469.15918.581200.778160554711.391350.60605791.23509.471500.41295645.82331.151650.20875579.31164.391800.000055620195-0.20875579.31164.39210-0.41295645.82331.15225-0.60605791.23509.47240-0.778160554711.39255-0.91496469.15918.58270-1.000070

50、417041.00285-1.01687745.97889.97300-0.953985208127.23315-0.80819276.87496.58330-0.58709915.25820.22345-0.308810341.63193.49360-0.0000104920（單位：n mm）資料來源：excel計(jì)算7.4.3總切向力曲線的繪制將第一級(jí)和第二級(jí)的切向力疊加如表3.7表7.7總切向力值切向力值切向力值總切向力值00.00000.000.0000153995.473193.497188.96307000.565820.2212820.78458412.167496.5815908.74608215.568127.2316342.79756900.407889.9714790.37905100.207041.0012141.21053423.655918.589342.231202146.474711.396857.861351292.113509.474801.58150737.812331.153068.96165339.931164.391504.321800.0000.00195-339.931164.39824.46210-737.812331.151593.34225-1292.113509.472217.36240-