壓縮機(jī)畢業(yè)論文樣例

1、摘要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，壓縮機(jī)已經(jīng)成為眾多部門中的重要通用機(jī)械。壓縮機(jī)是壓縮氣體提高氣體壓力并輸送氣體的機(jī)械，它廣泛應(yīng)用于石油化工、紡織、冶煉、儀表控制、醫(yī)藥、食品和冷凍等工業(yè)部門。在化工生產(chǎn)中，大中型往復(fù)活塞式壓縮機(jī)及離心式壓縮機(jī)則成為關(guān)鍵設(shè)備。本次設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)為空氣壓縮機(jī)，其型號(hào)為D30/8 。該類設(shè)備屬于動(dòng)設(shè)備，它為對(duì)稱平衡式壓縮機(jī)，其目的是為生產(chǎn)裝置和氣動(dòng)控制儀表提供氣源，因此本設(shè)計(jì)對(duì)生產(chǎn)有重要的實(shí)用價(jià)值。活塞式壓縮機(jī)是空氣壓縮機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種， 它是利用氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來壓縮氣體的， 通過能量轉(zhuǎn)換使氣體提高壓力的主要運(yùn)動(dòng)部件是在缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，而活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是靠

2、做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的曲軸帶動(dòng)連桿等傳動(dòng)部件來實(shí)現(xiàn)的。本文通過依據(jù)工藝條件對(duì)活塞式壓縮機(jī)進(jìn)行了熱力計(jì)算，通過確定氣缸直徑、計(jì)算活塞力、復(fù)算排氣量、計(jì)算壓縮機(jī)功率并選擇驅(qū)動(dòng)機(jī)；依據(jù)活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)氣缸組件和連桿組件進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算與校核； 通過采用最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓縮機(jī)的主要零部件及壓縮機(jī)輔助設(shè)備進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)， 按照一定要求和步驟對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行安裝和維護(hù)。在保證壓縮機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，盡量使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效的目的。關(guān)鍵詞：活塞式壓縮機(jī)；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；強(qiáng)度校核；選型5AbstractWith the rapid development of the national

3、 economy, the compressor has become an general machinery which used in numerous sections. The compressor is a machine which used to compress the air to increases air pressure and transport the gas, it can widely applied to petrochemical industry 、 weaving、 smelting、 metallurgy 、 instrument control 、

4、 medicine、 food and frozen and other industrial departments.In chemical industry production, large and medium scale reciprocating compressor and centrifugal compressor then become critical equipment. The compressor which we design this time is a “air compressor ”. Its model number is D 30/8. This ki

5、nd of equipment belongs to moveing equipment, it is the balanced opposed compressor. This device is intended for production equipments and pneumatic control instrument to provide gas source.The piston compressor is the one which is the most widespread applied in the air compressor.It is the use of r

6、eciprocating piston within the cylinder to compress the gas to increase gas pressure.The main moving part through the energy conversion to enhance the pressure is the piston which makes reciprocal motion in cylinder, piston of the reciprocating motion is done by rotating the crankshaft connecting ro

7、ds and other drive components to achieve the transmission.Therefore, this design has a important role to the production.This article carries on the thermal design which is based on the technological conditions to the reciprocal compressor. the determination of cylinder bore 、 the computation of pist

8、on force、recalculation of the air displacement and selection of the electric motor. It alsoidentifies structure and materials of the air cylinder group and connecting rod assembly to meet the technological requirements which based on the reciprocal compressor design standard. By using the latest nat

9、ional standards and industry standards the main parts of the compressor and auxiliary equipment carry on the selection design, and it accords to certain requirements and steps to install and maintain the compressor.Under the premise of ensuring safety and smooth operation, the compressor tries to ac

10、hieve the purposes which is economi、c environmental、 efficiency.Keywords: piston compressor; structure; design; strength check; model selection摘 要 IAbstract II第1章 引言11.1 壓縮機(jī)的作用及用途 11.1.1 壓縮機(jī)的作用 11.1.2 壓縮機(jī)的用途 11.2 壓縮機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史 11.2.1 壓縮機(jī)的國(guó)內(nèi)發(fā)展歷史 11.2.2 壓縮機(jī)的國(guó)外發(fā)展歷史 11.3 本次設(shè)計(jì)的介紹 1第 2 章 壓縮機(jī)的總體設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書簽。.2

11、.1 主機(jī)結(jié)構(gòu)方案的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。.2.1.1 結(jié)構(gòu)型式的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。.2.1.2 級(jí)數(shù)的選擇及壓力比分配 錯(cuò)誤！未定義書簽。.2.1.3 列數(shù)的選擇及氣缸的排列 錯(cuò)誤！未定義書簽。.2.2 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 錯(cuò)誤！未定義書簽。.2.3 驅(qū)動(dòng)機(jī)的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。.第 3 章 熱力計(jì)算 103.1 原始數(shù)據(jù) 103.2 熱力計(jì)算 103.2.1 總名義壓力比 103.2.2 各級(jí)壓力比分配113.2.3 各級(jí)名義壓力 113.2.4 各級(jí)排氣溫度 123.2.5 各級(jí)排氣系數(shù) 133.2.6 各級(jí)氣缸的行程容積 153.2.7 各級(jí)氣缸直徑 163.2.8 各級(jí)名

12、義壓力及溫度修正 163.2.9 活塞力 183.3 復(fù)算排氣量 203.3.1 復(fù)算 203.3.2 第一次復(fù)算 223.3.3 復(fù)算排氣量 233.4 壓縮機(jī)功率243.4.1 指示功率 243.4.2 軸功率 253.4.3 電機(jī)功率 253.4.4 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 253.4.5 比功率 26第 4 章 活塞組件設(shè)計(jì) 274.1 結(jié)構(gòu)形式及選材 274.2 活塞的設(shè)計(jì) 274.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算 284.3 活塞環(huán)選材及設(shè)計(jì) 314.3.1 選材 314.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 324.4 活塞桿選材及校核 354.4.1 選材 354.4.2 穩(wěn)定性校核 354.4.3 凸臺(tái)比壓校核 374.4

13、.4 靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度校核38第 5 章 連桿組件機(jī)械設(shè)計(jì) 445.1 結(jié)構(gòu)型式及材料的確定445.1.1 結(jié)構(gòu)型式 445.1.2 材料 455.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 475.3 強(qiáng)度校核 515.4 連桿螺栓的設(shè)計(jì) 575.4.1 主要尺寸的確定 575.4.2 連桿螺栓的計(jì)算 59第 6 章壓縮機(jī)主要零部件選型 656.1 活塞組件 656.2 氣閥組件 656.3 冷卻系統(tǒng) 656.4 潤(rùn)滑系統(tǒng) 656.5 氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng) 65第 7 章 結(jié)論 66參考文獻(xiàn) 67致 謝 68第1章引言1.1 壓縮機(jī)的作用及用途1.1.1 壓縮機(jī)的作用壓縮機(jī)是壓縮氣體提高氣體的壓力并輸送氣體的機(jī)械。1.1.2 壓

14、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、國(guó)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：我國(guó)的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)也有了長(zhǎng)足進(jìn)步，在某些方面的技術(shù)水平也已 經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平6。1.2 壓縮機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史1.2.1 壓縮機(jī)的國(guó)內(nèi)發(fā)展歷史1.2.2 壓縮機(jī)的國(guó)外發(fā)展歷史1.3 本次設(shè)計(jì)的介紹74第2章壓縮機(jī)機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 主機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1.1 結(jié)構(gòu)型式壓縮機(jī)型式的基本特征是壓縮機(jī)汽缸中心線的空間位置，按照汽缸中心線 的位置，活塞式壓縮機(jī)可分為立式、臥式與角式三大類，每種又可分為有十字 頭與無十字頭兩種，這些型式各有優(yōu)缺點(diǎn)，適合于不同的場(chǎng)合。2.1.2

15、級(jí)數(shù)及氣缸(1)壓縮機(jī)的列數(shù)壓縮機(jī)的列數(shù)是指氣缸中心線數(shù)或連桿數(shù)，有單列與多列之分。從動(dòng)力平 衡的角度看，多列機(jī)可以得到較好的慣性力平衡性與切向力均勻性，所以機(jī)器 轉(zhuǎn)速可較高，基礎(chǔ)也可較??；功率相同的機(jī)器，列數(shù)多者的活塞力小，運(yùn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)就輕巧，而且每列用的級(jí)數(shù)較少，拆裝也方便。但列數(shù)過多則結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易 損件數(shù)量與泄露點(diǎn)增加，所以壓縮機(jī)的列數(shù)是由機(jī)器的型式、排氣量、級(jí)數(shù)與 活塞力的大小等綜合考慮要決定的。 通?；钊?222) X104 N時(shí)，取24 列；所以本設(shè)計(jì)取2列。級(jí)在列中的配置原則是指級(jí)在各列中以及在一個(gè)列中的排列次序，它是列 數(shù)確定后對(duì)結(jié)構(gòu)方案影響最大的因素。(2)級(jí)的配置原則應(yīng)爭(zhēng)取

16、各列內(nèi)外止點(diǎn)時(shí)的最大活塞力的相等對(duì)某一刻，這個(gè)要求可用運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)利用系數(shù) N來表示，系數(shù)接近1最好，這 時(shí)活塞往返行程的最大活塞力接近，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度在往返行程中得到充 分利用，從而機(jī)構(gòu)重量輕，慣性力小，機(jī)械效率也高。而且由于往返行程的功 耗相近，切向力也較均勻，飛輪也可作地小些。一列中配一級(jí)時(shí)，作成雙作用 缸時(shí)的N較大。力求泄漏最小泄漏取決于密封壓差、密封周長(zhǎng)、間隙及潤(rùn)滑劑等，所以相鄰兩缸的級(jí)次 應(yīng)相近，以減少壓差，降低泄露，高壓級(jí)盡量設(shè)在蓋側(cè)，這樣填料設(shè)在低壓側(cè)， 所以泄露也可以減少。應(yīng)注意降低流動(dòng)損失和減少氣流脈動(dòng)同一級(jí)設(shè)有幾個(gè)缸時(shí)，應(yīng)讓各缸的吸氣和排氣按時(shí)間錯(cuò)開，以減少級(jí)間管 道與設(shè)

17、備中的氣流脈動(dòng)。根據(jù)參考書1表1-3,選擇壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)為2級(jí)，每缸都是雙作用。(3)氣缸形式氣缸是構(gòu)成工作容積實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的主要部件。在氣缸設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮 強(qiáng)度、剛度與制造外，還應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：氣缸的密封性、氣缸內(nèi)壁面耐磨性以及氣缸、填料的潤(rùn)滑性能要好。通流面積要大，彎道要少，以減少流動(dòng)損失。余隙容積要小，以提高容積系數(shù)。冷卻要好，以散逸壓縮氣體時(shí)產(chǎn)生的熱量。進(jìn)排氣閥的閥腔應(yīng)被冷卻介質(zhì)分別包圍，以提高溫度系數(shù)。應(yīng)避免溫差應(yīng)力引起的開裂等。按冷卻方式分，有風(fēng)冷氣缸與水冷氣缸；按活塞在氣缸中的作用方式分， 有單作用、雙作用及級(jí)差式氣缸。本設(shè)計(jì)采用雙作用水冷式氣缸結(jié)構(gòu)，其中第一級(jí)和第二級(jí)均為水

18、平列，氣 缸軸線夾角和曲軸錯(cuò)角均為180C,即對(duì)動(dòng)式結(jié)構(gòu)。2.1.3 參數(shù)的確定壓縮機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是轉(zhuǎn)速n、活塞平均速度Cm、活塞行程S,它反映 了機(jī)器的結(jié)構(gòu)面貌和工作特征，三者的關(guān)系是Cm2Sn60,m/s(2-1)式中：Cm活塞平均速度，m/s；n一轉(zhuǎn)速，m/s；S 一活塞行程，m o(1)轉(zhuǎn)速n設(shè)計(jì)壓縮機(jī)時(shí)，同樣的排氣量，轉(zhuǎn)速取得高，則機(jī)器的尺寸小，重量輕， 并有可能與電機(jī)直聯(lián)，占地面積?。浑妱?dòng)機(jī)也是如此，同樣功率的電機(jī)，轉(zhuǎn)速 高的尺寸小，價(jià)格也便宜，所以轉(zhuǎn)速高的壓縮機(jī)機(jī)組總的經(jīng)濟(jì)性好些，正因如 此，現(xiàn)代壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速趨向于提高。但提高轉(zhuǎn)速需克服一系列的設(shè)計(jì)、制造與材料方面的問題，如會(huì)使

19、慣性力 過大而引起機(jī)器振動(dòng)加劇；轉(zhuǎn)速過高會(huì)使易損件壽命降低，比如使活塞環(huán)、填 料、十字頭、連桿軸瓦等的磨損加快，特別是氣閥閥片的壽命與轉(zhuǎn)速的提高成 反比例降低；轉(zhuǎn)速的提高還使氣流通道與氣閥中的阻力增加等。另外，若轉(zhuǎn)速增加使得慣性力超過最大活塞力，則運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)將以最 大慣性力為依據(jù)，這樣的運(yùn)動(dòng)件，具強(qiáng)度在壓縮機(jī)工作過程中得不到充分利用， 機(jī)器笨重，浪費(fèi)材料。根據(jù)參考書1表2-10,取壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速n=400rpm(2)活塞平均速度Cm轉(zhuǎn)速提高導(dǎo)致活塞平均速度提高，而活塞平均速度的增加又會(huì)使易損件的 壽命低并增加摩擦功耗，這是因?yàn)?Cm提高則單位時(shí)間內(nèi)活塞環(huán)、十字頭、填料 等在單位時(shí)間內(nèi)的摩擦距

20、離增加了；另一方面，活塞平均速度的提高還會(huì)導(dǎo)致 氣流通道的尤其是氣閥的阻力增加，所以活塞的平均速度也有一個(gè)限值范圍； 對(duì)于采用環(huán)狀閥的壓縮機(jī)Cm =3.5 4.5m/s,大型機(jī)取下限；對(duì)迷宮壓縮機(jī)， 為減少泄露Cm >45m/s；聚四氟乙烯密封環(huán)壓縮機(jī)考慮到活塞的壽命， Cm E3.54m/s超高壓壓縮機(jī)為了保證摩擦副的耐久性，Cm <2.5m/s ;乙快壓縮機(jī)從安全考慮，Cm -1m/s0Cm2Sn60,m/s本設(shè)計(jì)Cm = 3.2m/s (3)活塞行程S轉(zhuǎn)速與活塞平均速度確定后，行程可由1式1-222確定，但還應(yīng)考慮其他 因素，如行程應(yīng)按壓縮機(jī)的三化標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)值；如要考慮壓縮機(jī)

21、的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 立式及角度式機(jī)行程宜取得比臥式機(jī)小些，以免高度太大；另外，還有一個(gè)行 程與第一級(jí)缸徑比的取值問題；若取得太大，則機(jī)身較長(zhǎng)而笨重；若取得過小, 則活塞直徑過大使活塞力太大，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)也將變得笨重，而且雖然氣缸直徑大、 氣閥安裝方便，但過大又會(huì)使氣缸接管安裝空間減少，還影響到熱交換與泄露 等等。根據(jù)參考書1式1-222取S = 240 mm。2.2 輔助設(shè)備設(shè)計(jì)壓縮機(jī)的輔助設(shè)備包括，潤(rùn)滑、冷卻、氣量調(diào)節(jié)、管路與管路附件等，它 們對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行有十分重要的關(guān)系。2.2.1 冷卻系統(tǒng)活塞式壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)由中間冷卻器、 氣缸和填料的水套、潤(rùn)滑油冷卻器、 后冷卻器、水管路以及其他附件組成。(1

22、)冷卻系統(tǒng)的配置原則保證進(jìn)入中間冷卻器的水溫，在系統(tǒng)中為最低；而氣缸和填料水套的進(jìn) 水溫度不應(yīng)過低。風(fēng)冷式壓縮機(jī)，最冷空氣要先進(jìn)入冷卻器，故多為吸風(fēng)式。經(jīng)濟(jì)性好，即系統(tǒng)耗水量小，管路簡(jiǎn)單。運(yùn)行時(shí)檢視和調(diào)節(jié)水量方便。(2)冷卻系統(tǒng)配置的基本方案本設(shè)計(jì)采用串聯(lián)水冷系統(tǒng)。冷卻水首先進(jìn)入中間冷卻器，然后依次進(jìn)入氣 缸水套，最后經(jīng)后冷卻器排除。串聯(lián)冷卻系統(tǒng)適用于兩級(jí)壓縮機(jī)，三級(jí)以上不予應(yīng)用。它的優(yōu)點(diǎn)：耗水量 小，管路簡(jiǎn)單，檢視和調(diào)節(jié)水量、水溫的裝置較少；缺點(diǎn)是：導(dǎo)管截面尺寸較 大，安裝不便，特別是各冷卻部分不能單獨(dú)調(diào)節(jié)，當(dāng)密封性受破壞時(shí)，氣體泄 入冷卻水中，無法檢視其破壞位置。(3)冷卻給水要求空氣壓縮

23、機(jī)的給水壓力一般在0.070.3Mpa間，冷卻給水量可按熱力學(xué) 進(jìn)行計(jì)算，通常空氣壓縮機(jī)的冷卻水的進(jìn)口溫度在10c以上，在夏季，實(shí)際溫差可能只有23C,此時(shí)所需水量也大些。冷卻水質(zhì)應(yīng)近中性，pH®應(yīng)在6.5 9.0之間，懸浮物含量應(yīng)小于等于100mg當(dāng)用循環(huán)系統(tǒng)供水時(shí)，水質(zhì)的熱穩(wěn)定 性應(yīng)按工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。在條件適合時(shí)，可用軟化水復(fù) 用或軟化水循環(huán)使用?？拷铀捶奖悖捎弥绷飨到y(tǒng)供水時(shí)，為防止碳酸 鹽結(jié)垢，排水溫度不應(yīng)超過一定的值。(4)冷卻器冷卻器的結(jié)構(gòu)一般有蛇管式、淋灑式、套管式及管殼式。本設(shè)計(jì)采用管殼 式冷卻器，該冷卻器主要由筒體、封蓋、芯子組成。芯子由一束脹

24、接在兩頭管 板上的換熱管，折流管，旁路擋板，拉桿和定距管所組成。此類冷卻器的冷卻 水一般是在管內(nèi)流動(dòng)，而氣體在管間流動(dòng)。該冷卻器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清洗方便5o2.2.2 潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)零件的摩擦表面需要潤(rùn)滑，當(dāng)摩擦表面為非自潤(rùn)滑材料時(shí)，一般用液 體作潤(rùn)滑劑，活塞式壓縮機(jī)大多數(shù)零件的潤(rùn)滑就屬于這種情況，這是本節(jié)要討 論的內(nèi)容。(1)活塞式壓縮機(jī)潤(rùn)滑的目的降低摩擦功耗；減少零件磨損；冷卻摩擦表面，防止燒傷咬死；清除摩擦 面雜志和預(yù)防銹蝕等。另外，對(duì)氣缸與填料部位的潤(rùn)滑還有加強(qiáng)氣缸工作容積 密封的作用。(2)活塞式壓縮機(jī)潤(rùn)滑的特點(diǎn)其潤(rùn)滑系統(tǒng)分為內(nèi)部潤(rùn)滑與外部潤(rùn)滑兩部分，氣缸與填料的潤(rùn)滑屬于內(nèi)部 潤(rùn)滑，氣缸以外

25、曲軸連桿等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑屬于外部潤(rùn)滑。在內(nèi)部潤(rùn)滑中，潤(rùn) 滑油與高溫、高壓的被壓縮氣體直接接觸，需采用特殊的專用潤(rùn)滑油，如壓縮 機(jī)油、專用潤(rùn)滑油或其它專用油。外部潤(rùn)滑中，潤(rùn)滑油不與被壓縮氣體接觸， 可采用一般的機(jī)械油，當(dāng)然也可采用壓縮機(jī)油。小型無十字頭壓縮機(jī)中，運(yùn)動(dòng)部件與氣缸用同一潤(rùn)滑油系統(tǒng)，共用內(nèi)部潤(rùn) 滑用的潤(rùn)滑油一壓縮機(jī)油。外部系統(tǒng)潤(rùn)滑中，為起冷卻沖洗作用，潤(rùn)滑油用量很大，是循環(huán)使用的。 內(nèi)部潤(rùn)滑系統(tǒng)中，潤(rùn)滑油用量很小，是一次性使用，油以每分鐘數(shù)滴速度，壓 力注入氣缸與填料，并被壓縮氣體帶走。(3)內(nèi)部潤(rùn)滑氣缸的潤(rùn)滑方式由于本設(shè)計(jì)的活塞環(huán)采用聚四氟乙烯材質(zhì)，故氣缸為自潤(rùn)滑。填料的潤(rùn)滑方式填料

26、的潤(rùn)滑也屬于內(nèi)部潤(rùn)滑，潤(rùn)滑的部位是活塞桿與填料的相互摩擦表面， 它采用壓力潤(rùn)滑，一個(gè)點(diǎn)配一個(gè)注油器，一般一個(gè)填料函設(shè)一個(gè)注油點(diǎn)。當(dāng)氣 體壓力大于50個(gè)大氣壓時(shí)，設(shè)置兩個(gè)注油點(diǎn)。注油器填料用與氣缸用的注油器是數(shù)個(gè)集裝在一起統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)的，每個(gè)注油器均為 一個(gè)真空滴油式柱塞泵。內(nèi)部潤(rùn)滑用油因?yàn)閮?nèi)部潤(rùn)滑用油與被壓縮的高溫高壓氣體接觸，所以對(duì)它的質(zhì)量有一些 特殊的要求。一般來說，空氣壓縮機(jī)內(nèi)部潤(rùn)滑采用壓縮機(jī)油；其它氣體壓縮機(jī) 則視氣體性質(zhì)或采用專用潤(rùn)滑劑或仍采用壓縮機(jī)油。(4)空氣壓縮機(jī)對(duì)內(nèi)部潤(rùn)滑用油的基本要求在高溫高壓下應(yīng)仍有適當(dāng)?shù)恼扯取Ａ己玫目寡趸?。積炭?jī)A向要小。腐蝕性小。適當(dāng)?shù)拈W點(diǎn)與高的自燃點(diǎn)。(

27、5)外部潤(rùn)滑外部潤(rùn)滑是指曲柄連桿機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑，除了微、小型機(jī)的曲柄連桿靠飛濺潤(rùn)滑 外，其余的主要都是靠壓力進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑。為沖洗與冷卻摩擦表面，并在軸承 處產(chǎn)生足夠的油膜壓力，外部潤(rùn)滑需采用流量較大的油泵。外部潤(rùn)滑油一般采 用機(jī)械油，也可以采用壓縮機(jī)油。按傳動(dòng)方式外部潤(rùn)滑的分類主機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：主軸直接傳動(dòng)油泵，曲軸箱又當(dāng)作循環(huán)油箱，這種方式多 用于中小型壓縮機(jī)。采用這種方式時(shí)，在壓縮機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)事先人工搖轉(zhuǎn)油泵 注油，以避免干磨。單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：大型壓縮機(jī)的油泵及油路部件較大，需另用電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)油泵。采用這種方式時(shí)，在壓縮機(jī)開啟前，應(yīng)事先啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵注 油，以避免干磨。這兩種方式的油路都是

28、循環(huán)的，而且在油路上設(shè)了過濾器與冷卻器。曲軸連桿機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油路一般曲軸與連桿的內(nèi)部都設(shè)有油孔。曲軸連桿機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油路有很多形式，本設(shè)計(jì)采用：油泵一曲軸中心孔一 連桿大頭一連桿小頭一十字頭滑道一油箱一油泵。對(duì)曲軸的滑動(dòng)軸承，一般用油泵進(jìn)行壓力潤(rùn)滑。止匕外，還有幾個(gè)補(bǔ)充來油， 在曲軸功率輸入端，機(jī)身有一集油槽，它可補(bǔ)充部分潤(rùn)滑油進(jìn)入有軸承，同時(shí), 軸上為了防止油外泄設(shè)有的由甩油圈與反向螺紋組成的軸封也可以補(bǔ)充部分潤(rùn) 滑油。在曲軸左側(cè)，曲軸中心孔接受來自齒輪泵的潤(rùn)滑油，從該孔的密封圈泄 露出的小部分油，也會(huì)進(jìn)入左軸承，補(bǔ)充潤(rùn)滑左軸承。曲軸連桿機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑油的選用本設(shè)計(jì)為有十字頭壓縮機(jī)，所以外部的機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑

29、另成系統(tǒng)，一般使用40號(hào)或50號(hào)機(jī)械油，但也可以使用壓縮機(jī)油。外部潤(rùn)滑用的潤(rùn)滑油泵潤(rùn)滑泵多用齒輪泵或轉(zhuǎn)子泵，它們都是容積式泵，能產(chǎn)生很高的壓力，流 量也比較大。2.2.3 氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)從壓縮機(jī)的作用原理得知，容積式壓縮機(jī)的排氣量不會(huì)由于背壓的升高而 自動(dòng)降低，因此，如不進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，在有些場(chǎng)合，會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的事故，所 以必須設(shè)置調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)，以進(jìn)行調(diào)節(jié)。全行程完全頂開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)方法的工作原理是： 當(dāng)排氣壓力超過規(guī)定值時(shí)， 高壓氣體便通過壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)入調(diào)節(jié)裝置的小氣缸，將其中的小活塞連同壓叉 壓下，壓叉將進(jìn)氣閥的閥片強(qiáng)行頂開，使氣體自由進(jìn)出氣缸，泄漏系數(shù)近似等于零，從而氣缸的排氣量也接近于零。這

30、時(shí)用戶靠?jī)?chǔ)氣罐及管網(wǎng)中的剩余氣體 供氣，當(dāng)壓力降至規(guī)定值時(shí)，彈簧又通過小活塞使壓叉復(fù)位，氣閥正常工作， 排氣量恢復(fù)正常。進(jìn)氣閥完全頂開后的示功圖面積很小，此時(shí)的功耗僅用于克服氣流進(jìn)出全 開進(jìn)氣閥的阻力，所以經(jīng)濟(jì)性較高。各種調(diào)節(jié)方式的不斷出現(xiàn)，是由于現(xiàn)代工業(yè)中，使用者不因達(dá)到調(diào)節(jié)就滿 足，而且還要求能經(jīng)濟(jì)的、方便的進(jìn)行調(diào)節(jié)。在設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)裝置時(shí)，如何節(jié)省消 耗，是值得注意的問題。不同的調(diào)節(jié)方式，經(jīng)濟(jì)性的差異很大。例如一臺(tái)排氣 量為8400m3/h的六級(jí)壓縮機(jī)的擦頂指出：排氣量調(diào)節(jié)到額定值的 70%寸，用壓 開吸氣閥的調(diào)節(jié)，比用吸入與壓出連通的調(diào)節(jié)，能少耗 96千瓦的功率。至于調(diào) 節(jié)的方便與可靠，同樣

31、必須考慮。應(yīng)該通過不斷的實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提 高使用的可靠性，逐步改變現(xiàn)用的一些不經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方式。所以本設(shè)計(jì)采用壓 開吸氣閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這種調(diào)節(jié)方法的經(jīng)濟(jì)性好，但因閥片受額外的載荷，故壽命較短，密封性 變差，大中型壓縮機(jī)作卸荷或空載啟動(dòng)時(shí)，常用該方法。第3章熱力計(jì)算壓縮機(jī)的熱力計(jì)算是根據(jù)氣體的壓力、容積和溫度之間存在的一定關(guān)系， 結(jié)合壓縮機(jī)的具體特性和使用要求而進(jìn)行的。 其目的是得到最有利的熱力參數(shù), 比如：各級(jí)的吸排氣溫度、壓力、所耗動(dòng)力；適宜的主要結(jié)構(gòu)尺寸：活塞行程、 氣缸直徑等，最終確定驅(qū)動(dòng)型式。因此，新設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)必須進(jìn)行熱力計(jì)算。3.1原始數(shù)據(jù)型號(hào)：D30/8型空氣壓縮機(jī)壓縮介質(zhì)：

32、空氣排氣量：30及m3/min吸氣壓力：1.0 X05 Pa（絕壓）排氣壓力：8.0 X05 Pa（表壓）I級(jí)吸氣溫度：25cII級(jí)吸氣溫度：35 C相對(duì)濕度：0.8空氣的絕熱指數(shù)：1.4活塞行程：180 mm壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速：600 r/min3.2熱力計(jì)算3.2.1 總名義壓力比由參考文獻(xiàn)3式（1 87）計(jì)算總壓力比一旦二P1-(31)式中/ 一總壓力比;P II級(jí)名義吸氣壓力，Pa；P2II級(jí)名義排氣壓力，Pa則總的名義壓力比：:t =只口=9-10 =9Pt 1x 1 03.2.2 各級(jí)壓力比分配3式(188)一而(32)如總體設(shè)計(jì)中所述，為了使壓縮機(jī)的功耗最小，各級(jí)的名義壓力比應(yīng)相等,

33、按等壓力比分配原則，由參考文獻(xiàn)式中名一各級(jí)名義壓力比;馬一總壓力比；z壓縮級(jí)數(shù)。故各級(jí)壓力比為：3.2.3 各級(jí)名義壓力I級(jí)：名義吸氣壓力P = 1M105Pa （絕對(duì)壓力）名義排氣壓力Pr=Pr. ；i=1 105 3 = 3 105Pa （絕對(duì)壓力）II級(jí)：名義吸氣壓力P二=3 105Pa （絕對(duì)壓力）名義排氣壓力%-=9 105Pa （絕對(duì)壓力）表31各級(jí)名義吸、排氣壓力及各級(jí)名義壓力比、項(xiàng)目 級(jí)另丁、名義吸氣壓力/105 Pa （絕壓）名義排氣壓力/105 Pa （絕壓）名義壓力比I 級(jí)133n 級(jí)3933.2.4 各級(jí)排氣溫度由參考文獻(xiàn)3式（1 117）計(jì)算各級(jí)排氣溫度(33)式中丁

34、2一各級(jí)名義排氣溫度，K；不一各級(jí)名義吸氣溫度，K;k 一空氣的絕熱指數(shù)（k =1.4）I級(jí)：名義吸氣溫度T1 -t1 273-25 273-298K名義排氣溫度丁2=丁1(k4)/k =298 (3 10)(1.44)/1.4 =407.962K1 105II級(jí)：名義吸氣溫度T=t1n 273 = 35 273 = 308K名義排氣溫丁2二二1二=308 (9 105廣力 3 105= 421.652K表32各級(jí)名義溫度及壓力加2 名義吸氣溫度級(jí)次t/ C T/K名義壓力比絕熱指數(shù)呈名義排氣溫度gk名 kt/ C T/KI 級(jí)2529831.41.369134.962 407.962級(jí) 35

35、 30831.41.369148.652 421.6523.2.5 各級(jí)排氣系數(shù)(1)容積系數(shù)v按參考文獻(xiàn)3表1 2查得各級(jí)膨脹系數(shù)為:m =1 0.5 (k-1) = 1 0.5 (1.4-1) =1.2m- = 1 0.62 (k-1)=1 0.62 (1.4-1) =1.25按參考文獻(xiàn)4,查得當(dāng)壓力小于等于1.936MPa時(shí)，壓縮機(jī)的相對(duì)余隙容 積值為a =0.070.12 ,參照同類機(jī)器產(chǎn)品取 勺=0.09, 0(口=0.11。則各容積系數(shù)為：由參考文獻(xiàn)3式(174)(34)將已知數(shù)據(jù)代入式(34)得11 = 1 -0.09 (31.2 -1)-0.865-v= 1 -0.11 (31

36、.25 -1)=0.845(2)壓力系數(shù)p根據(jù)參考文獻(xiàn)4,取31pl=0.97, 幅= 0.98(3)溫度系數(shù)t根據(jù)參考文獻(xiàn)3表1 16,取，叮廠0.97, ?f=0.96(4)凝析系數(shù) 加第I級(jí)無析水問題：=1第II級(jí)由參考文獻(xiàn)3表1 4查得吸氣條件t1 = 25C時(shí)，不飽和水蒸汽壓 力Pb = 3.167KPa則91FRIx力 = 0 73 6B 父=KPa 當(dāng)冷卻至1口= 35 C時(shí)，水蒸汽飽和蒸汽壓Rn = 5.622KPa,因?yàn)楦窹b力=7.6008> Pbn,所以第 R級(jí)進(jìn)口前必有凝析發(fā)生。根據(jù)參考文獻(xiàn)3式(1 111)一皿也皿'( R二一 Pb-) Pc.(35)式

37、中 i一壓縮機(jī)第I級(jí)進(jìn)口處空氣的相對(duì)濕度；B , P,分別為第I級(jí)與第n級(jí)的進(jìn)氣壓力，105Pa；Pbl，Pb一對(duì)應(yīng)于第I級(jí)與第II級(jí)進(jìn)氣溫度時(shí)的飽和水蒸氣壓力，105Pa。將已知代入式（25）得= 0.993(1 -0.8 0.03167) 3(3 -0.05622) 1（5）抽氣系數(shù)o該壓縮機(jī)中間無抽氣，則£。=4口 = 1。（6）泄漏系數(shù)i根據(jù)參考文獻(xiàn)3,取=0.97,入口 = 0.973.2.6 各級(jí)氣缸的行程容積按參考文獻(xiàn)1式（351）計(jì)算行程容積Vhk晨，EF Vd'vk '' pk '' Tk '' ik Pk -

38、 Ti - n(3- 6)將已知數(shù)據(jù)代入式（36）得m3/次1 1 1 105 298 30Vh50.06330.865 0.97 0.97 0.97 1 10 298 600一 一一_5_一_ 一一=0. 0 2 2m3/次298 600、，0. 9 93 1 1 5 1 03 08 30Vh- -5 0. 84 5 0. 9 8 0. 9 6 0. 97 3 1 03.2.7 各級(jí)氣缸直徑初選活塞桿直徑由設(shè)計(jì)值根據(jù)參考文獻(xiàn)4表210的選擇方法,d = dn = 55mm。 由參考文獻(xiàn)3式(155)計(jì)算氣缸直徑Dk2Vhk d2k二 s 2(3- 7)式中S一活塞彳T程，mm。將已知數(shù)據(jù)代入

39、式(37)得2-2x0.0633° 0.0552八 十=0.475m0.18 二 2按參考文獻(xiàn)4表28進(jìn)行圓整，取D= 480 mm。D-=2 0.0222 0.0552 cVhk=4(2Dk-dk)S=0.283m0.18 二 2按參考文獻(xiàn)4表28進(jìn)行圓整，取Dn = 290mm。3.2.8 各級(jí)名義壓力及溫度修正(38)(1)確定圓整后的各級(jí)實(shí)際行程容積 Vhk 由參考文獻(xiàn)3式(1 135)將已知數(shù)據(jù)代入式（38）得Vh = (2 0.482 -0.0552) 0.18 =0.0647 m3/次4Vh =7 (2 0.292 -0.0552) 0.18 = 0.0234 m3/次

40、（2）確定各級(jí)壓力修正系數(shù): k由參考文獻(xiàn)3式（1 146）求壓力修正系數(shù) 兒(39)-：Vhi Vhkk -Vhi Vhk將已知數(shù)據(jù)代入式（39）得:_ 0.0647 0.0633 _ 二二 10.0633 0.0647一 0.064 7 OR2。%-0.0633 0.0234表33修正后的名義壓力及壓力比級(jí) 次I級(jí)II級(jí)計(jì)算行程容積Vh, m3/次0.06330.0222計(jì)算行程容積Vh , m3/次0.06470.0234修正系數(shù)P10.97名義吸氣壓力Pk, 105Pa13Pj, 105Pa12.91名義排氣壓力P2k, 105Pa39P2J, 105Pa2.919修正后的名義壓力比z

41、2.913.093表34修正后的各級(jí)排氣溫度級(jí)次壓力比；吸氣溫度T, KkJ -排氣溫度T, KI2.912981.357404.386n3.093081.380425.043.2.9活塞力(1)計(jì)算氣缸實(shí)際平均壓力相對(duì)壓力損失查參考文獻(xiàn)3圖1 18得M = 0.05, 6dl=0.08F-0. 0 3,4 d-0.062由于Cm=3.6m/s,而圖是按3.5m/s繪制的，故需進(jìn)行修正。修正后的相 對(duì)壓力損失為：、s - = '飛(Cm /3.5)2 = 0.05 (3.6/3.5)2 = 0.052，d . =、d (Cm /3.5) 2 = 0.08 (3.6/3.5) 2 = 0

42、.08422、.s =、.s_(Cm/3.5)2 =0.034 (3.6/3.5) 2 =0.035、d = d-(Cm /3.5)2 = 0.062 (3.6/3.5) 2 = 0.065表35氣缸實(shí)際吸、排氣壓力級(jí) 修正后的名義壓力相對(duì)壓力損失氣缸內(nèi)實(shí)際壓力、,.UU1 _ _1 _ .»»»,實(shí)際壓力比次p7 105Pa P27 1 05Pa6；% 6dE(11') P2'(1 6d')I12.915.2 8.40.948 3.1543.327II2.9193.5 6.52.808 9.5853.413(2)計(jì)算活塞力按氣缸內(nèi)的實(shí)際平

43、均壓力分配，計(jì)算活塞力，表中 Fq、Fz分別為活塞蓋側(cè)g z與軸側(cè)的面積，Pw、Pn分別為活塞外止點(diǎn)、內(nèi)止點(diǎn)位置時(shí)的活塞力。計(jì)算結(jié)果如下表：表36內(nèi)、外止點(diǎn)活塞力內(nèi)止點(diǎn)活塞力/ 105Pa外止點(diǎn)活塞力/ 105Pa級(jí)一.軸側(cè)(+)蓋側(cè)(-)軸側(cè)(+)PdFzPsFgRFz蓋側(cè)(-)PdFg3.1540.17860.9480.18100.9480.1786I3.1540.1810Pn =PdFz PsFg =0.3917Pw = PFz PdFg=-0.40169.5850.06372.8080.06612.8080.06379.5850.0661Pn = PdFz-RFg =0.425Pw =

44、 RFz -PdFg =-0.4547注：a.表中軸側(cè)活塞有效工作面積FZ =-(D2 -d2)m2;4b.蓋側(cè)活塞有效工作面積Fg =-D2 m2; g 4c.壓力的單位為105 Pa,活塞力白單位為105 No可見該機(jī)活塞力中最大值為 0.4547 105N,它產(chǎn)生在第II級(jí)活塞的外止點(diǎn)時(shí)，負(fù)號(hào)表示它對(duì)活塞桿產(chǎn)生一個(gè)壓縮力，按此活塞力查參考文獻(xiàn)3附錄三,可知初選活塞桿直徑d =55mnm1正確的。3.3復(fù)算排氣量3.3.1 復(fù)算(1)確定各級(jí)行程容積由前述知：Vh:=0.0647 m3/次Vh- = 0.0234 m3/次(2)初定各級(jí)的壓力分配5P =1 105MPaP2 廠 Pn= P

45、h(Vhl/Vhn) i 105 K 0.0647 /0.0234 = 2.765* 105 MPa一5P2=9 105 MPa兩級(jí)名義壓力比分別為:2.765 10551 105= 2.7659 1055 =3.255-2.765 10(3)確定各級(jí)新的容積系數(shù)膨脹指數(shù) m = 1.2, % = 1.25相對(duì)余隙容積 口 i = 0.09, 口口 = 0.111v =1 -0.09 (2.76512-1)=0.8801v-1-0.11 (3.2551.25 -1)-0.827(4)確定各級(jí)工況系數(shù)C根據(jù)參考文獻(xiàn)4有C-Vh- v-0.0647 0.880 =0.0570_ Vh-r'

46、PF 工 0.0234 0.827 2.765 298%! PiT1n1 1 308= 0.0518精確度 B=Cmin/Cmax0.0518 = 0.91 <0.970.0570分別計(jì)算各級(jí)的C值后，精確度B值應(yīng)在下述范圍，B = 0.910.97。由 此說明，CI與C付目差較大，所取初值Pk精度不夠重新取值，再進(jìn)行復(fù)算。3.3.2 第一次復(fù)算(1)重新確定初值PkP(； =0.5Ri(1 + C/Cj) =1x105PaR2 =0.5Pn(1 +C“Cn) =0.5父 2.765x105 父(1 + 0.0570/ 0.0518)= 2.9038父105 Pa(2)確定壓力分配.端.

47、52.9038 102.90381 105二二 PPn9 105 5 : 3.0993 2.9038 105(3)確定容積系數(shù)v =1 -0.09 (2.90381.2 -1) = 0.87121v=1 0.11 (3.0993位1)=0.8381(4)確定工況系數(shù)C -Vh- -v -0.0647 0.8712 =0.0564cVh vET-0.0234 0.8381 2.9038 298C0.0551-0二小丁1二1 1 308精確度B = %. / * = 0551 = 0.9770.0564精度已夠，所以確定的Pk值成立。3.3.3復(fù)算排氣量由前文計(jì)算得數(shù)據(jù)：九vl=0.8712, ，

48、up=0.97, % = 0.97,九4=0.97吸氣系數(shù) s = v- p-T-l= 0.8712 0.97 0.97 0.97 = 0.795凝析系數(shù)-=J，Jo-=1 1=1每轉(zhuǎn)排氣量 V =(：)Vh-=(第5) 0.0647 = 0.051 m3/次排氣量 Vd =0.051 600=30.6 m3/min滿足工藝要求 Vd =30 ±2 m3/min3.4壓縮機(jī)功率3.4.1指示功率根據(jù)參考文獻(xiàn)3式(181)m-1Ni= 60(1-'s) "mmPdPsJ(310)式中低壓級(jí)可取m= (0.950.99) k,對(duì)中壓與高壓級(jí)取 m = k將已知數(shù)據(jù)代入式

49、(310)得第 I 級(jí)：式中 k=1.4, m=0.99k =1.3866005Ni0.8712 0.9633 105 0.0647601.386二 (3.327)1.386-1 I11.3861.386 _ 1= 77.5kw-1.4 41(3.413)1.4 -181.8kw第II級(jí)：式中 k=1.4, m = k=1.4Ni - =600 0.8381 2.8373 105 0.0234-601.4-1壓縮機(jī)的總指示功率:Ni -Ni N =77.5 81.8-159.3kw3.4.2 軸功率根據(jù)參考文獻(xiàn)3,取機(jī)械效率0m=0.95NzNi159.30.95=161kw3.4.3 電機(jī)功

50、率考慮到壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)常會(huì)因工況的變化、冷卻的惡化等引起功率消耗增加 而造成驅(qū)動(dòng)機(jī)負(fù)荷超過正常工作的需要，因此，一般驅(qū)動(dòng)機(jī)還應(yīng)留有一定的儲(chǔ) 備功率。本設(shè)計(jì)按10%勺裕度取值。則 Ne =1.1Nz =1.1 161 =177.1kw3.4.4 電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)Ne=177.1kw選擇電動(dòng)機(jī)，由參考文獻(xiàn)10選用電動(dòng)機(jī):型 式：開啟式單伸軸三相同步電動(dòng)機(jī)型 號(hào)：TK20O-18/1430額定功率：200kw轉(zhuǎn) 速：600r/min效 率：90.5%電 壓：6000V重 量：1743kg外形尺寸：1457 X 1350 X 1260勵(lì)磁方式：可控硅勵(lì)磁3.4.5 比功率壓縮機(jī)的比功率是指單位排氣量所消耗

51、的軸功，表達(dá)壓縮機(jī)效率的另一種 方式。這個(gè)指標(biāo)反映了同類型壓縮機(jī)在相同的進(jìn)排、氣條件下，其能量消耗指 標(biāo)的先進(jìn)性。卞g據(jù)參考文獻(xiàn)3式(331)有Nz q 二一V16130.6= 5.26 kw/(m3/min)據(jù)目前統(tǒng)計(jì)，一般動(dòng)力用空壓機(jī)，排氣量小于10 m3/min時(shí)，其比功為5.4 6.3 kw/(m3/min),排氣量為 10100 kw/(m3/min)時(shí)，其比功為 5.05.3 kw/(m3/min)。此臺(tái)壓縮機(jī)的排氣量是 30 m3,在10100 m3/min范圍內(nèi)，具比 功率的值也在要求范圍內(nèi)，所以本臺(tái)對(duì)動(dòng)式壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)是合理的。第4章活塞組件設(shè)計(jì)活塞組件包括活塞、活塞環(huán)、活塞桿

52、等。它們?cè)跉飧字凶魍鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，與氣 缸一起構(gòu)成壓縮容積。4.1 結(jié)構(gòu)形式及選材根據(jù)活塞的作用和它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及受力特點(diǎn)，對(duì)活塞的主要要求是：有足 夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性、密封性好、重量輕，活塞與其連接件的傳遞動(dòng)力元 件（如活塞桿）應(yīng)連接可靠。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，活塞可分為筒形活塞、盤 形活塞、級(jí)差式活塞、組合式活塞及柱塞等幾種形式 8。本設(shè)計(jì)為4D-40/7型活塞式壓縮機(jī)，由于該型壓縮機(jī)所采用的活塞用于有 十字頭的雙作用汽缸中，故用盤形活塞較合適。為減輕重量，常制成中空結(jié)構(gòu)。 活塞兩端面設(shè)有筋板一增強(qiáng)斷面的剛性。活塞圓柱面上開有活塞環(huán)槽。為防止 熱膨脹和活塞與氣缸磨損下沉?xí)r加劇磨損，活塞的外圓與氣

53、缸內(nèi)圓應(yīng)留有12mmi間隙（承壓面除外）。為避免鑄鐵應(yīng)力和縮孔，以及防止工作中心受熱而 造成不規(guī)則變形，鑄鐵活塞的筋不能與轂部和外壁相連。在活塞端面每?jī)蓷l筋 之間開清砂孔，清砂后用螺塞封閉，但必須采取防漏防松措施。盤形活塞鑄造的通常采用的材料有 ZL7、ZL109、ZL10& T20-40、T25-47、 T30-54等，本設(shè)計(jì)采用ZL108,其在鑄造時(shí)有良好的流動(dòng)性，并且鑄件的致密度 也高，具有較低比重，較高耐蝕性和較小線收縮率等優(yōu)點(diǎn)，故選此材。4.2 活塞的設(shè)計(jì)已知參數(shù)：I級(jí)活塞質(zhì)量：61.5kgI級(jí)活塞桿質(zhì)量：34.7kgI級(jí)活塞桿長(zhǎng)：1125mm支撐面長(zhǎng)H1 :38mm包角：1

54、20°4.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)活塞的高度活塞的高度取決于所需安裝活塞環(huán)的多少及氣閥配置的方式等。沒有支撐 面的活塞，還需考慮考慮支撐面許用比壓的需要。第一道活塞環(huán)與活塞之間的 距離應(yīng)根據(jù)氣閥安置，并保證其越出汽缸鏡面12m俄求來確定。本設(shè)計(jì)壓縮 機(jī)中的滑動(dòng)活塞的高度應(yīng)按支撐面上的許用比壓校核。根據(jù)參考書1 4-64式(4-1)H1 B _G/K mmH1-除去活塞環(huán)后的承壓面高度，mmB-承壓表面的投影寬度，mmG-活塞重量與活塞桿一半重量的和，kg。K- 盤形活塞承壓表面的許用比壓，該金屬對(duì)填充聚四氟乙烯K <0,0294 0.049Mpa ,鑄鐵對(duì)鑄鐵K < 0.03 0.05Mpa ,鑄鐵對(duì)巴氏合金K <0,1Mpa ,根據(jù)參考書7圖8可知B = D sin 602 =550 si