課程設(shè)計油田套管氣回收專用壓縮機設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書ZW-0.55/1-15型油田套管氣回收專用壓縮機設(shè)計安徽理工大學 過程裝備與控制工程專業(yè)2012economicsaust2012/6/26目錄1引 言- 3 -1.1壓縮機設(shè)計的意義- 3 -1.2活塞壓縮機的工作原理- 3 -1.3活塞壓縮機的分類- 4 -1.4壓縮機的發(fā)展前景- 4 -1.5壓縮機設(shè)計說明- 5 -2已知的參數(shù)和壓縮機主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取- 6 -3熱力計算- 6 -3.1活塞式壓縮機級的確定- 6 -3.2. 壓力比的分配- 7 -3.3.初步確定各級名義壓力- 7 -3.4.各級的排氣溫度- 7 -3.5.確定各級容積效率- 8 -3.6.確定析水系數(shù)

2、- 8 -3.7.確定各級行程容積- 9 -3.8.確定各級氣缸直徑，行程和實際行程容積- 9 -3.9.計算活塞力- 10 -3.10.計算軸功率并選配電機- 11 -4壓縮機動力計算- 12 -4.1.已知條件和數(shù)據(jù)- 12 -4.2壓縮機各級汽缸氣體力指示圖- 12 -4.3.作圖法繪制綜合活塞力圖- 13 -4.4.切向力圖- 17 -5.壓縮機零部件設(shè)計- 21 -5.1曲軸設(shè)計- 21 -5.2連桿的計算步驟- 23 -5.1.1 主要尺寸計算- 23 -6連桿加工工藝規(guī)程- 28 -1 引言壓縮機是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機械，屬于將原動機的動力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的工作機。它

3、的種類多、用途廣，有“通用機械”之稱。1.1 壓縮機設(shè)計的意義在石化領(lǐng)域8，往復式壓縮機主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；不斷開發(fā)變工況條件下運行的新型氣閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設(shè)計上，應(yīng)用熱力學、動力學理論，通過綜合模擬預測壓縮機在實際工況下的性能；強化壓縮機的機電一體化，采用計算機自動控制，實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運行和聯(lián)機運行；在動力領(lǐng)域，活塞式壓縮機目前占有主要市場。但隨著人們對使用環(huán)境及能耗、環(huán)保等方面要求的提高，螺桿和渦旋空氣壓縮機開始占有一定的市場；在制冷空調(diào)領(lǐng)域，往復式制冷壓縮機作為一種傳統(tǒng)的制冷壓縮機，適用于制冷量較廣范圍內(nèi)的制冷系統(tǒng)。雖然目前它的應(yīng)用還比較廣泛

4、，但市場份額正逐漸減小。1.2 活塞壓縮機的工作原理活塞式壓縮機包括：構(gòu)架包括含有放電室和冷卻室的缸蓋。冷卻室是鄰近放電室并包圍著放電室。構(gòu)架還包括了一個吸入室，壓縮室和一個曲柄室。冷卻室是孤立于吸入室。氣體是從構(gòu)架外面進入吸入室。可旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸支持整個構(gòu)架。凸輪安置在曲柄室內(nèi)?；钊峭ㄟ^凸輪連接到旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為活塞的往復。密封構(gòu)件切斷冷卻室和外部的溝通，使得壓縮機氣缸蓋密封。通過引入一個互連的冷卻室和曲柄室。當曲軸被電動機帶動旋轉(zhuǎn)時，通過連桿使活塞在汽缸內(nèi)往復運動。在汽缸頂部外圈裝有環(huán)形吸氣閥片，頂部中央則裝有環(huán)形排氣閥片，閥片上均設(shè)有氣閥彈簧。汽缸內(nèi)的活塞由上向下移動時，缸內(nèi)容積

5、增大，壓力下降，于是吸氣管中壓力為P1的空氣便頂開吸入閥進入缸內(nèi)，直到行程的下死點為止，這樣便完成了一個吸入過程。當活塞從下死點向上回行時，被吸入的氣體受到壓縮，壓力因而升高，吸氣閥片在缸內(nèi)氣體壓力和彈簧的作用下迅速關(guān)閉，活塞繼續(xù)上行，缸內(nèi)容積不斷減小，壓力升高，當缸內(nèi)壓力升到P2時，氣體便頂開排氣閥進入排氣管路，活塞繼續(xù)上行，直到上死點。當活塞由上死點向下死點回行時，排氣閥在彈簧和排氣管中壓力的作用下關(guān)閉，壓縮機又開始下一個吸氣過程。如此周而復始，完成循環(huán)。1.3 活塞壓縮機的分類往復壓縮機分類方法很多7：1、按在活塞的一側(cè)或兩側(cè)吸、排氣體，可分為單動和雙動往復壓縮機；2、按氣體壓縮次數(shù)可分

6、為單極、雙極和多級壓縮機；3、按壓縮機所產(chǎn)生的最終壓力可分為低壓、中壓和高壓壓縮機；4、按排氣量可以分為小型、中性和大型壓縮機；5、按壓縮氣體的種類可分為：空氣壓縮機、氨壓縮機、氫壓縮機等。1.4 壓縮機的發(fā)展前景隨著近幾年經(jīng)濟的飛躍發(fā)展，行業(yè)集中度有所提高，供貨進一步向大企業(yè)集中，氣體壓縮機產(chǎn)業(yè)向布局逐步合理的新局面發(fā)展。通過經(jīng)濟戰(zhàn)略性重組的推進，不少劣質(zhì)企業(yè)退出，優(yōu)秀企業(yè)已找準定位，突出主業(yè)，不斷做大做強，達到強強聯(lián)合，承擔起國家重大技術(shù)裝備項目。在相關(guān)政策方面，為應(yīng)對全球性金融危機對我國經(jīng)濟的影響，早在09年年初，國家已經(jīng)制定了一系列的刺激經(jīng)濟方案，重點調(diào)整振興包括石化、冶金等氣體壓縮機

7、的下游產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的十大產(chǎn)業(yè)。這些措施對氣體壓縮機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了積極的影響，這也是2009年下半年壓縮機行業(yè)經(jīng)濟逐漸利好的主要原因。在開拓國際市場方面，壓縮機行業(yè)應(yīng)積極而謹慎地探索自己的國際化道路。目前，壓縮機行業(yè)國際化步伐緩慢，尤其是在2009年一整年中，壓縮機出口形勢都不容樂觀，這主要表現(xiàn)在國內(nèi)壓縮機行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平與國外同類企業(yè)存在一定差距，尤其是目前還沒有形成真正意義上的具有國際競爭力的大型國際企業(yè)集團。未來三年，我國石油、化工、冶金、船舶、環(huán)保、清潔能源等行業(yè)將進一步發(fā)展，壓縮機市場需求前景依然看好。如大推力往復式壓縮機、工藝螺桿壓縮機、大排量無油壓縮機、高壓大排量壓縮機、機車配套壓縮

8、機、低噪聲船用壓縮機等。2010年，是壓縮機行業(yè)發(fā)展的新起點，預計行業(yè)未來呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢。首先是結(jié)構(gòu)調(diào)整將有重大突破。當前我國壓縮機行業(yè)存在一系列深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，包括總體產(chǎn)能過剩，低水平產(chǎn)能比重過大；企業(yè)規(guī)模小而且分散，產(chǎn)業(yè)集中度低；生產(chǎn)力布局不合理現(xiàn)象依然存在；企業(yè)節(jié)能減排的任務(wù)重；科技創(chuàng)新能力不強；資源控制力不強，保障體系建設(shè)滯后等。這些深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，決定了2010年壓縮機行業(yè)必須下大力量，突出抓好結(jié)構(gòu)調(diào)整，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，認真解決影響壓縮機行業(yè)發(fā)展的重大問題。第二，行業(yè)內(nèi)要大力推動共性技術(shù)研究開發(fā)，掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)。當前，壓縮機行業(yè)共性技術(shù)的科研經(jīng)費投入不

9、足，研究開發(fā)力量薄弱。2010年，各企業(yè)應(yīng)加大在我國重點培育自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)裝備研發(fā)力量。可以有計劃、有步驟地加強國家重點實驗室、國家工程技術(shù)研究中心、行業(yè)科研院所等共性技術(shù)研究開發(fā)平臺的建設(shè)，重點支持原創(chuàng)性技術(shù)、共性技術(shù)及戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)，并培養(yǎng)一支既精通基礎(chǔ)技術(shù)又熟悉行業(yè)技術(shù)的高科技人才隊伍，努力掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和重要產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán)。第三，進入加快發(fā)展制造服務(wù)業(yè)階段。當前，壓縮機行業(yè)存在一些不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的缺陷，如缺少高端技術(shù)，企業(yè)規(guī)模偏小等。面臨這些問題和激烈的市場競爭，壓縮機企業(yè)極需提高自身的核心競爭力，轉(zhuǎn)變增長方式。在制造過程中重視服務(wù)，從市場調(diào)研、售后，直到產(chǎn)品

10、報廢回收，努力為客戶提供以知識密集、附加值高為特征的服務(wù)項目，則是壓縮機企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵內(nèi)容。現(xiàn)代服務(wù)業(yè)大部分是以人力資本和知識資本作為其主要投入，這對壓縮機企業(yè)在解決發(fā)展、升級問題的同時，提升競爭力也具有重要支撐作用。與國外往復式壓縮機技術(shù)水平相比，我國的主要差距為基礎(chǔ)理論研究差，產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)能力低，工藝裝備和實驗手段后，產(chǎn)品技術(shù)起點低，規(guī)格品種、效率、制造質(zhì)量可靠性差。另外，技術(shù)含量高和特殊要求的產(chǎn)品還滿足不了國內(nèi)需求。1.5 壓縮機設(shè)計說明本說明書包括活塞式壓縮機的總體設(shè)計，熱力、動力計算，主機和輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算，潤滑，排氣量調(diào)節(jié)以及安裝調(diào)整等內(nèi)容，還介紹了國內(nèi)已經(jīng)使

11、用的各種活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)特點。此外，壓縮機設(shè)計計算時所涉及的單位換算，常用數(shù)據(jù)、公式和材料，氣體特性圖表。由于本人的專業(yè)知識有限，本設(shè)計的誤差和缺點在所難免，希望老師批評指正，以期在以后加以充實完善。2 已知的參數(shù)和壓縮機主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取套管氣的主要成分是甲烷，所以一些參數(shù)可按甲烷來查由ZW-0.55/1-15型可知，本次設(shè)計的是立式、無油潤滑壓縮機。其已知參數(shù)為： 相對濕度 絕熱指數(shù) 第一級吸氣溫度s1=290k第二級吸氣溫度Ts2=300k額定排氣量額定進氣壓額定排氣壓在進行熱力計算前先要選定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括轉(zhuǎn)速n和行程S。轉(zhuǎn)數(shù)和行程的選取對機器的尺寸、重量、制造難易和成本有重大影響

12、，并且還直接影響機器的效率、壽命和動力性。本次設(shè)計中已知額定排氣量為1等于1，額定排氣壓為1.5MPa，根據(jù)郁永章活塞式壓縮機可知此壓縮機為微型中壓壓縮機。由活塞式壓縮機設(shè)計可查得微型和小型壓縮機的轉(zhuǎn)數(shù)n=10003000轉(zhuǎn)/分，在次設(shè)計中取n=1440轉(zhuǎn)/分。在常壓進氣時，一般當轉(zhuǎn)數(shù)高于500轉(zhuǎn)/分時， 0.320.45 。3 熱力計算3.1活塞式壓縮機級的確定 由額定排氣壓力和額定進氣壓力（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氣的一些壓縮機的級數(shù)，這些壓縮機基本上具有較好的性能和較好的效率，可供設(shè)計選型參考。終壓（表壓）0.310.661.4153.640151008015

13、0級數(shù)1234567表3.1已知終壓為1.5MPa,根據(jù)表2.1可初步選定該壓縮機的級數(shù)Z=2.3.2. 壓力比的分配理論推導表明，對于理想氣體，各級回冷完全時，按等壓力比分配總壓力比，等溫指示效率最高。對于實際氣體，各級消耗相等時，等溫指示效率最高，故按各級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：一般第一級的壓力比取小一些以保證第一級有較高的容積系數(shù)，所以取3.6則2=4.173.3.初步確定各級名義壓力 由第一級進氣壓力和壓力比可求得第一級排氣壓力：即=0.1×3.6=0.36第一級排氣壓力即是第二級的吸氣壓力，具體如下表：級次I吸氣壓力/MPa0.10.36

14、排氣壓力/MPa0.361.5壓力比3.64.17表3.23.4.各級的排氣溫度取壓縮過程指數(shù)n = 1.1 3.5.確定各級容積效率確定各級容積系數(shù) 取各級相對余隙容積和膨脹指數(shù)如下。得選取壓力系數(shù)選取溫度系數(shù)選取泄露系數(shù)A確定容積效率于是可得：3.6.確定析水系數(shù)第一級無水析出，故。而各級進口溫度下的飽和蒸汽壓Psa 查文獻得3.7.確定各級行程容積3.8.確定各級氣缸直徑，行程和實際行程容積已知轉(zhuǎn)速n=1440轉(zhuǎn)/分，取行程S=100mm,得活塞的平均速度取活塞桿直徑d=30mm,得第一級氣缸直徑根據(jù)氣缸直徑標準，圓整為90mm實際行程容積為：活塞有效面積為：同理，可得第二級氣缸的直徑：

15、根據(jù)氣缸直徑標準，圓整為60mm。實際行程容積為：活塞有效面積為：考慮到圓整值與計算值之間的差值，這里采用維持壓力比不變，調(diào)整相對余隙容積的方法，利用下式計算容積系數(shù)： 而于是得新的容積系數(shù)：再通過下式計算新的相對余隙：結(jié)果得：3.9.計算活塞力計算實際吸排氣壓力，各級進、排氣相對壓力損失取值，各級進、排氣壓力和實際壓力比。第一級吸氣壓力 排氣壓力，查相關(guān)資料和圖表選取第一級進氣壓力損失和排氣壓力損失分別為則實際壓力及壓力比為：第二級吸氣壓力 排氣壓力查相關(guān)資料和圖表選取進氣壓力損失和排氣壓力損失分別為則實際壓力及壓力比為：具體如下表：表3.3 各級進排氣壓力和實際壓力比級次 公稱壓力/Mpa

16、壓力損失實際壓力/Mpa實際壓力比0.10.360.361.50.050.030.0750.0550.0950.34920.3871.5834.074.53活塞力的計算 首先計算蓋側(cè)和軸側(cè)活塞的工作面積見表3.4；止點氣體力計算見表3.5表3.4蓋側(cè)和軸側(cè)活塞工作面積級次蓋側(cè)/ m2軸測/0.006360.002830.00570.0021表3.5止點氣體力計算列次內(nèi)止點外止點-3.10.計算軸功率并選配電機各級指示功率為總的指示功率為取機械效率，所以軸功率為取電機功率余度為10則電機功率取40KW4 壓縮機動力計算4.1 .已知條件和數(shù)據(jù)根據(jù)第一部分熱力計算的結(jié)果，得出所用數(shù)據(jù)如下所示：活塞

17、行程：s = 100mm轉(zhuǎn)速：n = 1440轉(zhuǎn)/分4.2 壓縮機各級汽缸氣體力指示圖設(shè)計的壓縮機為單缸作用兩級壓縮機，各級汽缸參數(shù)及力學情況已知，則相應(yīng)一些部分可以簡化，作汽缸的動力計算?，F(xiàn)用作圖法作汽缸示功圖。動力計算基本數(shù)據(jù)表3.1蓋側(cè)活塞力級數(shù)吸氣排氣1601.7N1919.8N2336.1N3746.6N相對余隙容積絕熱指數(shù)k=1.32由，查表選?。?第一級確定設(shè)計示功圖中的力比例尺和長度比例尺選取:力比例尺：100N/mm長度比例尺：1 mm/mm第級確定設(shè)計示功圖中的力比例尺和長度比例尺選取:力比例尺：100N/mm長度比例尺：1mm/mm4.3 .作圖法繪制綜合活塞力圖（1）

18、將設(shè)計示功圖展開在橫坐標為2s的綜合活塞力圖上，縱坐標與設(shè)計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)計示功圖下方作兩個半圓找出行程s與曲柄銷轉(zhuǎn)角的關(guān)系，轉(zhuǎn)角每等份取 （3） 列出一級往復慣性力數(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：由熱力計算數(shù)據(jù)可知最大活塞力為2.336kN,取由公式 代入數(shù)據(jù) 往復質(zhì)量在運動時產(chǎn)生的往復慣性力I為： （2-3）現(xiàn)將查得與和I的值如表4.2所示表4.201.26.8219 101.1727 6.6669 201.0929 6.2130 300.9660 5.4918 400.8008 4.5523 500

19、.6081 3.4567 600.42.2740 700.1888 1.0734 80-0.0143 -0.0812 90-0.2-1.1370 100-0.3616 -2.0556 110-0.4952 -2.8153 120-0.6-3.4109 130-0.6775 -3.8516 140-0.7313 -4.1574 150-0.7660 -4.3548 160-0.7865 -4.4711 170-0.7969 -4.5301 180-0.8-4.5479 190-0.7969 -4.5301 200-0.7865 -4.4711 210-0.7660 -4.3548 220-0.7

20、313 -4.1574 230-0.6775 -3.8516 240-0.6-3.4109 250-0.4952 -2.8153 260-0.3616 -2.0556 270-0.2-1.1370 280-0.0143 -0.0812 2900.1888 1.0734 3000.42.2740 3100.6081 3.4567 3200.8008 4.5523 3300.9660 5.4918 3401.0929 6.2130 3501.1727 6.6669 3601.26.8219 （單位：N -mm）列出二級往復慣性力數(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

21、：由熱力計算數(shù)據(jù)可知最大活塞力為6.413kN,取由公式 代入數(shù)據(jù) 往復質(zhì)量在運動時產(chǎn)生的往復慣性力I為： （2-3）現(xiàn)將查得與和I的值如表4.3所示表 4.301.29.5506 101.1727 9.3337 201.0929 8.6982 300.9660 7.6885 400.8008 6.3732 500.6081 4.8394 600.43.1835 700.1888 1.5027 80-0.0143 -0.1137 90-0.2-1.5918 100-0.3616 -2.8778 110-0.4952 -3.9415 120-0.6-4.7753 130-0.6775 -5.39

22、23 140-0.7313 -5.8204 150-0.7660 -6.0967 160-0.7865 -6.2595 170-0.7969 -6.3422 180-0.8-6.3671 190-0.7969 -6.3422 200-0.7865 -6.2595 210-0.7660 -6.0967 220-0.7313 -5.8204 230-0.6775 -5.3923 240-0.6-4.7753 250-0.4952 -3.9415 260-0.3616 -2.8778 270-0.2-1.5918 280-0.0143 -0.1137 2900.1888 1.5027 3000.43

23、.1835 3100.6081 4.8394 3200.8008 6.3732 3300.9660 7.6885 3401.0929 8.6982 3501.1727 9.3337 3601.29.5506 （單位：N mm）（4）計算往復摩擦力查資料知，（2-4）4.4 .切向力圖（1）第一級切向力曲線的繪制確定飛輪矩之前,需作出壓縮機各列的切向力圖.先求出各個曲柄轉(zhuǎn)角處的切向力值,然后以曲柄轉(zhuǎn)角為橫坐標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

24、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)角時的切向力值,其值可按資料活塞式壓縮機設(shè)計表3-4取出。作切向力圖 以縱坐標表示切向力,其比例尺與活塞綜合力相同,橫坐標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：將橫坐標向下移動相當于的距離和總切向力曲線以移動后的新橫坐標為計算依據(jù)。按上公式計算各點切向力，然后根據(jù)疊加值繪制第一級總切向力圖。第一級切向力和綜合活塞力如表4.4表4.4一級綜合活塞力和切向力值曲柄轉(zhuǎn)角慣性力I摩擦力RsII級軸側(cè)氣

25、體力II級蓋側(cè)氣體力綜合活塞力P切向力T06.01431.5327 0.4666-3.1664.8476 0.000 105.87771.5327 0.4712-2.9494.9326 1.025 205.47751.5327 0.4855-2.4425.0537 2.054 304.84161.5327 0.5103-1.8954.9896 2.929 404.01341.5327 0.5473-1.4434.6504 3.451 503.04751.5327 0.599-1.1094.0702 3.524 602.00481.5327 0.669-0.8713.3355 3.182 700

26、.94631.5327 0.7627-0.7182.5237 2.537 80-0.07161.5327 0.8876-0.7181.6307 1.663 90-1.00241.5327 1.0544-0.7180.8667 0.867 100-1.81221.5327 1.2778-0.7180.2803 0.266 110-2.4821.5327 1.5782-0.718-0.0891 -0.078 120-3.00711.5327 1.982-0.718-0.2104 -0.164 130-3.39571.5327 2.0579-0.718-0.5231 -0.349 140-3.665

27、31.5327 2.0579-0.718-0.7927 -0.431 150-3.83921.5327 2.0579-0.718-0.9666 -0.399 160-3.94181.5327 2.0579-0.718-1.0692 -0.297 170-3.99381.5327 2.0579-0.718-1.1212 -0.156 180-4.00951.5327 2.0579-0.718-1.1369 0.000 190-3.9938-1.5327 1.9574-0.722-4.2911 0.598 200-3.9418-1.5327 1.7038-0.736-4.5067 1.251 21

28、0-3.8392-1.5327 1.3942-0.761-4.7387 1.957 220-3.6653-1.5327 1.1039-0.797-4.8911 2.658 230-3.3957-1.5327 0.8649-0.848-4.9115 3.273 240-3.0071-1.5327 0.6803-0.917-4.7765 3.717 250-2.482-1.5327 0.5417-1.01-4.4830 3.919 260-1.8122-1.5327 0.4666-1.134-4.0123 3.811 270-1.0024-1.5327 0.4666-1.302-3.3705 3.

29、370 280-0.0716-1.5327 0.4666-1.531-2.6687 2.721 2900.9463-1.5327 0.4666-1.848-1.9678 1.978 3002.0048-1.5327 0.4666-2.291-1.3523 1.290 3103.0475-1.5327 0.4666-2.917-0.9356 0.810 3204.0134-1.5327 0.4666-3.166-0.2187 0.162 3304.8416-1.5327 0.4666-3.1660.6095 -0.358 3405.4775-1.5327 0.4666-3.1661.2454 -

30、0.506 3505.8777-1.5327 0.4666-3.1661.6456 -0.342 3606.0143-1.5327 0.4666-3.1661.7822 0.000 第二級切向力曲線的繪制按中公式計算各點切向力，然后根據(jù)疊加值繪制第二級總切向力圖。第二級切向力和綜合活塞力如表4.5表4.5二級綜合活塞力和切向力值曲柄轉(zhuǎn)角慣性力I摩擦力RsII級軸側(cè)氣體力II級蓋側(cè)氣體力綜合活塞力P切向力T06.01431.26780.4666-3.1664.58270.000105.87771.26780.4712-2.9494.66770.970205.47751.26780.4855-2.

31、4424.78881.946304.84161.26780.5103-1.8954.72472.774404.01341.26780.5473-1.4434.38553.254503.04751.26780.599-1.1093.80533.294602.00481.26780.669-0.8713.07062.929700.94631.26780.7627-0.7182.25882.27080-0.07161.26780.8876-0.7181.36581.39390-1.00241.26781.0544-0.7180.60180.602100-1.81221.26781.2778-0.71

32、80.01540.015110-2.4821.26781.5782-0.718-0.3540-0.309120-3.00711.26781.982-0.718-0.4753-0.370130-3.39571.26782.0579-0.718-0.7880-0.525140-3.66531.26782.0579-0.718-1.0576-0.575150-3.83921.26782.0579-0.718-1.2315-0.509160-3.94181.26782.0579-0.718-1.3341-0.370170-3.99381.26782.0579-0.718-1.3861-0.193180

33、-4.00951.26782.0579-0.718-1.40180.000190-3.9938-1.26781.9574-0.722-4.02620.561200-3.9418-1.26781.7038-0.736-4.24181.177210-3.8392-1.26781.3942-0.761-4.47381.848220-3.6653-1.26781.1039-0.797-4.62622.514230-3.3957-1.26780.8649-0.848-4.64663.096240-3.0071-1.26780.6803-0.917-4.51163.510250-2.482-1.26780

34、.5417-1.01-4.21813.688260-1.8122-1.26780.4666-1.134-3.74743.560270-1.0024-1.26780.4666-1.302-3.10563.106280-0.0716-1.26780.4666-1.531-2.40382.4512900.9463-1.26780.4666-1.848-1.70291.7123002.0048-1.26780.4666-2.291-1.08741.0373103.0475-1.26780.4666-2.917-0.67070.5813204.0134-1.26780.4666-3.1660.0462-

35、0.0343304.8416-1.26780.4666-3.1660.8744-0.5133405.4775-1.26780.4666-3.1661.5103-0.6143505.8777-1.26780.4666-3.1661.9105-0.3973606.0143-1.26780.4666-3.1662.04710.000總切向力曲線的繪制將第一級和第二級的切向力疊加如表4.6表4.6曲柄轉(zhuǎn)角切向力T切向力T總切向力0000101.0250.971.995202.0541.9464302.9292.7745.703403.4513.2546.705503.5243.2946.818603.

36、1822.9296.111702.5372.274.807801.6631.3933.056900.8670.6021.4691000.2660.0150.281110-0.078-0.309-0.387120-0.164-0.37-0.534130-0.349-0.525-0.874140-0.431-0.575-1.006150-0.399-0.509-0.908160-0.297-0.37-0.667170-0.156-0.193-0.3491800001900.5980.5611.1592001.2511.1772.4282101.9571.8483.8052202.6582.5145

37、.1722303.2733.0966.3692403.7173.517.2272503.9193.6887.6072603.8113.567.3712703.373.1066.4762802.7212.4515.1722901.9781.7123.693001.291.0372.3273100.810.5811.3913200.162-0.0340.128330-0.358-0.513-0.871340-0.506-0.614-1.12350-0.342-0.397-0.739360000二級切向力總切向力一級切向力5 .壓縮機零部件設(shè)計5.1 曲軸設(shè)計5.1.1 曲軸設(shè)計基本原則1.曲軸的軸

38、頸要有適當?shù)某叽?，使配用的軸承能有勝利的負荷能力；2.曲軸要有足夠的強度，以承受交變彎曲與交變扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用。曲軸的各危險斷面，尤其是高度應(yīng)力集中現(xiàn)象存在的軸頸和曲柄過度圓角處，要進行強度校核。3.曲軸要有足夠的剛度。軸頸偏轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過許用值以保證軸承可靠地工作。在采用懸掛電動結(jié)構(gòu)時，電機轉(zhuǎn)子中心的撓度不應(yīng)超過許用值，以保證電機正常工作。5.1.2 曲軸機構(gòu)尺寸的計算1.曲柄銷的直徑式中 P最大活塞力（N）根據(jù)設(shè)計手冊選定曲柄銷的直徑為2.主軸頸直徑計算主軸頸選定直徑為38mm。3.軸頸長度軸頸長度要與軸承寬度相適應(yīng)，在非定位軸處，軸頸直圓柱部分要的長度要比軸承寬度適當大些，使軸頸與軸承沿軸線

39、方向有相互常動的余地，以適應(yīng)制造偏差和曲柄熱膨脹的影響。4.曲柄厚度5.曲柄寬度5.2 連桿的計算步驟 連桿大頭軸瓦的計算 連桿小頭軸瓦的計算 連桿的計算 連桿螺栓的計算5.1.1 主要尺寸計算序號名稱代號單位公式參數(shù)的選擇和計算說明1最大活塞力PN3746由圖知2曲柄半徑Rmm已知S=1003連桿長度Lmm已知4大頭孔直徑mm60查表得5曲柄銷直徑Dmm35已知6小頭襯套直徑dmm35查表得7小頭襯套寬度bmm查表得8小頭襯套厚度Smm9小頭孔直徑mm10桿體之間直徑mm11近小頭處桿體直徑mm12近大頭處桿體直徑mm13連桿寬度Bmm14桿體中間面積mm15大頭處截面A-A面積16截面A-

40、A處厚度mm17小頭截面B-B面積18截面B-B處厚度mm19小頭處截面C-C面積20截面C-C的厚度mm21連桿螺栓直徑cm1.6查表得22兩螺栓間距離mm11023螺栓在大頭體內(nèi)長度mm24螺栓在大頭蓋內(nèi)長度mm5.1.2 連桿的計算序號名稱代號單位公式參數(shù)的選擇與計算說明1小頭襯套比壓PMpa2桿件慣性半徑cm3柔度4桿件拉壓應(yīng)力5系數(shù)CC=查表得6慣性矩7連桿擺動平面縱彎應(yīng)力8桿體的長度cm9慣性矩10垂直于連桿擺動平面縱彎應(yīng)力11在連桿擺動平面總應(yīng)力12垂直于連桿擺動平面總應(yīng)力13大頭蓋截面處抗彎截面模數(shù)14截面A-A彎曲應(yīng)力15小頭處截面C-C抗彎截面模數(shù)16小頭側(cè)壁中心距cm17截面C-C彎曲應(yīng)力18截面D-D彎應(yīng)力19截面D-D拉應(yīng)力20截面D-D總應(yīng)力21連桿大頭薄壁瓦過盈力22連桿螺栓預緊力T23扳手上的扭矩M24螺栓軸向力Q25每個螺栓拉應(yīng)力26螺栓拉扭截面系數(shù)27系數(shù)查手冊28剪切應(yīng)力29每個螺栓總應(yīng)力30安全系數(shù)n31動載荷最大應(yīng)力32動載荷最小應(yīng)力33應(yīng)力幅34對稱循環(huán)抗拉疲勞極限查手冊附錄三35應(yīng)力集中系數(shù)查手冊36尺寸系數(shù)查手冊37應(yīng)力循環(huán)對稱系數(shù)查手冊附錄三38應(yīng)力幅安全系數(shù)39最大應(yīng)力安全系數(shù)6 連桿加工工藝規(guī)程6.1 連桿加工技術(shù)要求連桿是重要零件，加工不正確會使大頭軸瓦、小頭襯套、曲軸主軸瓦、活塞與氣缸或十字頭與滑道等摩擦性質(zhì)變