【正文】 ............................................. 19 速度 ..................................................................................................... 19 位移 ..................................................................................................... 20 氣體力計算 .................................................................................................... 20 各過程壓力 ......................................................................................... 20 氣體力 ................................................................................................. 20 將計算結(jié)果 ......................................................................................... 20 往復慣性力計算 ............................................................................................ 21 往復運動質(zhì)量的計算 ......................................................................... 21 活塞加速度 ......................................................................................... 21 計算各級往復慣性力 ......................................................................... 21 摩擦力的計算 ................................................................................................ 21 往復摩擦力的計算 ............................................................................. 21 旋轉(zhuǎn)摩擦力的計算 ............................................................................. 22 綜合活塞力計算及綜合活塞力圖的繪制 .................................................... 23 將氣體力、往復慣性力及往復摩擦力合成得到綜合活塞力 ......... 23 列的綜合活塞力圖的繪制 ................................................................. 23 切向力的計算及切向力圖的繪制 ................................................................ 23 III 切向力的計算 ..................................................................................... 23 作切向力圖 ......................................................................................... 24 平均切向力的計算 ............................................................................. 24 作 列中各相關(guān)力圖 ........................................................................................ 25 作幅度面積向量圖 ........................................................................................ 25 求曲線包圍面積 ................................................................................. 25 作幅度面積向量圖 ............................................................................. 25 飛輪矩的計 算 ................................................................................................ 26 壓縮機一轉(zhuǎn)中的能量最大變化量 ..................................................... 26 旋轉(zhuǎn)不均勻度的選取 ......................................................................... 26 飛輪矩的計算 ..................................................................................... 26 分析本壓縮機動力平衡性能 ...................................................................... 26 第四章 Matlab 演算程序 ............................................................................................ 28 參考文獻 ...................................................................................................................... 31 附錄 .............................................................................................................................. 32 長春理工大學過程流體機械課程設(shè)計 1 第 1 章 緒論 容積式流體機械 （ Positive displacement fluid machinery） ：靠工作腔容積的變化來吸入與排出介質(zhì)，來轉(zhuǎn)換能量的為容積式流體機械。主要有：容積式壓縮機、容積泵。 壓縮機的用途 壓縮機是一種壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的機器，應用極為廣泛。在采礦業(yè)、冶金業(yè)、機械制造業(yè)、土木工程、石油化學工業(yè)、制冷與氣體分離工程以及國防工業(yè)中，壓縮機是必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。此外，醫(yī)療、紡織、食品、農(nóng)業(yè)、交通等部門的需求也與日俱增。壓縮機因其用途廣泛被稱為 “通用機械 ”。 目前，石油化 學工業(yè)中，其原料氣 — 石油裂解氣的分離，是先經(jīng)壓縮，然后采用不同的冷卻溫度，將各組份分別的分離出來。壓縮氣體用于合成及聚合在化學工業(yè)中，氣體壓縮至高壓，常有利于合成和聚合。例如氮和氫合成氨、氫與二氧化碳合成甲醇，二氧化碳與氨合成尿素等。又如在化學工業(yè)中，聚乙烯工業(yè)發(fā)展很快，所用聚合壓力范圍很廣，有些甚至達到 3200公斤 /平方厘米。壓縮氣體用于油的加氫精制石油工業(yè)中，用人工辦法把氫加熱加壓后與油反應，能使碳氫化合物的重組份裂化成碳氫化合物的輕組份，如重油的輕化、潤滑油加氫精制等。氣體輸送用與管道輸送氣體的壓縮機 ，加壓后便于氣體輸送。 壓縮機的工作原理 壓縮機的工作原理是壓縮氣體的體積 ， 使單位體積內(nèi)氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力；速度型壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度 ， 使氣體分子具有的動能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能 ， 從而提高壓縮空氣的壓力。 壓縮機的基本結(jié)構(gòu) 其組成大致可以分為三個部分： (1)基本部分：包括機身、中體、曲軸、連桿、十字頭組成，其作用是傳遞動力、連接基礎(chǔ)和氣缸部分。 (2)氣缸部分：包括氣缸、氣閥、活塞 、填料以及安置在氣缸上的排氣量調(diào)節(jié)裝置等部分，其作用是形成壓縮容積和防止氣體泄漏。 (3)輔助部分：包括冷凝器、緩沖器、液體分離器、濾清器、安全閥、油泵、注長春理工大學過程流體機械課程設(shè)計 2 油器及各種管路系統(tǒng)，這些部件是保證壓縮機正常運轉(zhuǎn)。 (4)或非相向運動的結(jié)構(gòu)稱對置型；氣缸中心線之間有某一夾角稱 為 角度式壓縮機 。 活塞式壓縮機的分類 活塞式壓縮機可根據(jù)它的主要技術(shù)特性及結(jié)構(gòu)特性進行分類。按生產(chǎn)能力分為：微型、小型、中型、大型壓縮機；按排氣壓力分為：低壓、中壓、高壓、超高壓壓縮機；按氣缸中心線布置分為：立式、臥式、角式、對稱 平衡式、對置式壓縮機；按級數(shù)分為：單級、雙級、多級壓縮機；按氣缸工作容積情況分為：單作用、雙作用、級差式壓縮機。此外，還可以按壓縮機的列數(shù)（即連桿數(shù)）分為單列、雙列和多列壓縮機；按冷卻方式的不同分為風冷式和水冷式壓縮機；按所處理介質(zhì)的不同分為空氣壓縮機、氮氫氣壓縮機、二氧化碳壓縮機等。 活塞式壓縮機的應用 空氣具有可壓縮性，經(jīng)空氣壓縮機做機械運動使本身體積縮小，壓力提高后的空氣稱為壓縮空氣。它是一種重要的動力源，有著無污染，清晰透明，輸送方便，無害，易燃性小，不怕起負荷等顯著的特點。 空氣壓縮機作為一 種重要的能源產(chǎn)生形式，被廣泛應用于生活生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。尤其是雙螺桿式的空氣壓縮機被廣泛應用機械，冶金，電子電力，醫(yī)藥，包裝，化工，食品，采礦，紡織，交通等眾多工業(yè)領(lǐng)域，成為壓縮空氣的主流產(chǎn)品空壓機，就是把一個標準大氣壓的空氣通過能量轉(zhuǎn)化的方式輸出來滿足用戶需求的空氣的設(shè)備，能量轉(zhuǎn)化一般都是可理解為機械能轉(zhuǎn)為動能。 在化工生產(chǎn)中，往復式壓縮機已成為關(guān)鍵設(shè)備，壓縮機應用有以下幾個方面： (1)氣體輸送應用； (2)化工及石油化工工藝應用； (3)制冷工程和氣體分離應用； (4)傳統(tǒng)的空氣動力：風動工具，鑿 巖機、風鎬、氣動扳手，氣動噴砂 ； (5)儀表控制及自動化裝置，如加工中心的刀具更換等 ； (6)車輛制動，門窗啟閉 ； (7)噴氣織機中用壓縮空氣吹送緯紗以代替梭子 。 設(shè)計活塞式壓縮機應符合以下基本原則 (1)滿足用戶提出的排氣量、排氣壓力以及有關(guān)使用條件的要求； (2)有足夠長的使用壽命 （ 應理解為壓縮機需要大修時間的間隔長短 ） ； 長春理工大學過程流體機械課程設(shè)計 3 (3)足夠高的使用可靠性 （ 應理解為壓縮機被迫停車的次數(shù)）； (4)有較好的運轉(zhuǎn)經(jīng)濟性； (5)有良好的動力平衡性； (6)維護檢修方便； (7)盡可能采用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新 材料；