【正文】 計算各列活塞力 軸測活塞工作面積 蓋側(cè)活塞工作面積 2242Z DdF ????㎡ 2g 4DF ??㎡ Z IF = ㎡ g IF = ㎡ z IIF = ㎡ g IF = ㎡ z IIF = ㎡ g IIF = ㎡ 新疆大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)論文 13 表 28點活塞力計算表 級 次 內(nèi)止點活塞力 P（ 105 N） 軸 側(cè)（ +） 蓋 側(cè)（ ） Pd Fz PdFz Ps Fg PsFg Ⅰ PzⅠ =PdFzPsFg= Ⅱ PzⅡ == Ⅲ PzⅢ == 表 29點活塞力計算表 級 次 外止點活塞力 P（ 105 N） 軸 側(cè)（ +） 蓋 側(cè)（ ） Ps Fz PsFz Pd Fg PdFg Ⅰ PgⅠ =PsFzPdFg= Ⅱ PgⅡ = Ⅲ PgⅢ = 從以上最大活塞力（ 510? N= 噸）來看，初選活塞桿 直徑 ? 80 是合適的。 0 360 10 350 20 340 30 330 40 320 50 310 60 300 70 290 80 280 90 270 100 260 110 250 120 240 130 230 140 220 150 210 160 200 170 190 180 180 綜合活塞力計算 將同一曲柄轉(zhuǎn)角α下的慣性力 I、往復(fù)摩擦力 Rs及氣體力 P(軸側(cè)和蓋側(cè) )進(jìn)行代數(shù)相加，求出綜合活塞力 P∑ 。 慣性力 I 往 復(fù)摩擦力 Rs 氣體力 P 綜合活塞力 P∑ 切向力 T 軸側(cè)（＋） 蓋側(cè)（－） 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 0 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 0 新疆大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)論文 16 繪制 活塞綜合力圖 如下 圖 22 活塞力圖 計算軸功率、選擇電機(jī) 計算各級指示功率及總指示功率 按式（ 337） 121i1[ ( ) 1 ]1 6 0 2dg v hsp ZZnN p V WpZ??? ?? ? ???? 61 1?? ???? 15 6i I 3506 10 [ 1 ] 60N ? ? ? ? ? ? ? = 510? w =175kw 15 6i I I 350 10 [ 1 ] 60 2 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? = 10? w =202kw 新疆大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)論文 17 15 6i I I I 350 10 [ 1 ] 60 2 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? = 10? w = 壓縮機(jī)總的指示功率為 i 175 202 ? ? ? ? 壓縮機(jī)軸功率 取機(jī) 械效率 m ?? ，則 im5 5 7 .8 5 9 3 .4 k w0 .9 4Z NN ?? ? ? 所需電機(jī)功率 電機(jī)功率按 10%的裕度計算的： e 1 .1 5 9 3 .4 6 5 2 .7 4N ? ? ? 按此值選擇相近的電機(jī)規(guī)格。連桿小頭 通過活塞銷與活塞連接并帶動活塞工作。筒體承壓表面粗糙度值 Ra一般為 ~μ m?；钊膱A柱面上開有活塞環(huán)槽。為了能夠自動調(diào)整各活塞之間的徑向位移和角位移 ，有利于自動對中定心和減少磨損，通常將高壓級活塞與基 本部分的連接做成球行關(guān)節(jié)并能有一定徑向位移間隙。柱塞與氣缸間隙的密封一般有兩種：一種是靠柱塞與氣缸的間隙和柱塞上開有的環(huán)形溝槽行成曲折密封，另一種是不帶溝槽的光柱，靠填料密封。在活塞桿的設(shè)計及強(qiáng)度校核中，要進(jìn)行疲勞、穩(wěn)定以及連接凸肩處所受的擠壓應(yīng)力校核。 （ 7） 活塞環(huán) 活塞環(huán)是壓縮機(jī)中主要的易損件之一。 圖 41 該軟件具有以下主要特點： （ 1）完備的 前處理功能 ANSYS 提供強(qiáng)大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，可方便的構(gòu)造數(shù)學(xué)模型，并專門設(shè)有用戶熟悉的一些大型通用有限元軟件的接口，并允許從這些程序中讀取有限元模型數(shù)據(jù)，甚至材料特性和邊界條件，以完成 ANSYS 中的初步建模。 （ 4）多種使用的二次開發(fā)工具 ANSYS 除了具有較為完善的分析功能外，同時還為用戶進(jìn)行二次開發(fā)提供了多種實用工具，如宏、參數(shù)設(shè)計語言、用戶編程特性等。 （ 2）求解。 （ 3）后處理 ①查看分析結(jié)果。近十年來已近有多種版本的 ANSYS 軟件在機(jī)械設(shè)計行業(yè)發(fā)揮著巨大作用。隨著化工設(shè)備向著大型化、復(fù)雜化、高參數(shù)化方向發(fā)展，作為壓力容器零部件設(shè)計的常規(guī)設(shè)計越來越多的利用應(yīng)力分析來完成。 得出此設(shè)計中最大受力較大最后需要一定的改進(jìn)，改動后的活塞如下： 模型修整 底部有一定倒角（本設(shè)計設(shè)定值為 r=30）做相同的分析下面為分析后的受力圖和形變圖。第三章對活塞尺寸的基本設(shè)定，第四章對活塞部件的 ANSYS 的模擬分析，有詳細(xì)的分析過程，并最后得出相應(yīng)的受力圖及形變圖，最后對活塞底部進(jìn)行改進(jìn)后得出的受力分布圖及形變圖。(3)ANSYS 模擬分析中對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時采用自由式網(wǎng)格劃分沒有進(jìn)行對特定部位進(jìn)行網(wǎng)格尺寸及密集度的調(diào)整，鑒于能力有限不予討論。 新疆大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)論文 33 參考文獻(xiàn) [1]高慎琴、潘永密 .《化工機(jī)器》 . [2]李連生 .《流體機(jī)械及壓縮機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展》 [J].《通用機(jī)械》， 2021年，第 9期 [3] 編委會 2021 版新編環(huán)保型壓縮機(jī)生產(chǎn)設(shè)計實用技術(shù)手冊》 中國科技文化出版社 [4]李云、 姜培正 .《過程流體機(jī)械》 . [5]尚曉江、邱峰、趙海峰等 .《 ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與范例應(yīng) 用》 [6]博弈創(chuàng)作室 《 ANSYS經(jīng)典產(chǎn)品高級分析技術(shù)與實例詳解》 [7]吳軍超 .《往復(fù)活塞式壓縮機(jī)常見故障的分析》 [J].《化工裝備技術(shù)》， 2021年，第 4期第 28卷 . [8]王樂勤，鄭水英，王循明 .《國內(nèi)大型往復(fù)活塞式壓縮機(jī)組在線監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望》[J].《流體機(jī)械》， 2021年，第 28卷，第 8期 . [9]姬忠禮，鄧志安，趙會軍 .《泵和壓縮機(jī)》 [M].出版社：石油工業(yè)出版社， 20211. 。 總之，在完成這個論文過程中，我從中學(xué)到了很多的東西，對往復(fù) 式壓縮機(jī)熱力學(xué)與動力學(xué)內(nèi)容有了更深一步的了解。（ 1）參數(shù)問題，我個人認(rèn)為參數(shù)占了很大一部分因素，因為經(jīng)過熱力學(xué)計算和動力學(xué)計算，這里面數(shù)據(jù)是一環(huán)扣一環(huán)的，如果有一個地方出現(xiàn)錯誤，會導(dǎo)致以下造成 很大的誤差，所以在保證計算誤差最小的情況下，盡量選取初始數(shù)據(jù)進(jìn)行全面計算。 最大形變量為 新疆大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)論文 31 圖 417 改進(jìn)后模型的形變圖 （一） 圖 418 進(jìn)后模型的形變圖 （二） 新疆大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)論文 32 5 總結(jié)和討論 根據(jù)前面的第一章節(jié)，我 對往復(fù)式壓縮機(jī)有了基本的了解，包括往復(fù)式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、基本原理、發(fā)展歷程，對于本論文要討論的問題即往復(fù)活塞式壓縮機(jī)熱力學(xué)與動力學(xué)的分析和計算，在第二章節(jié)中作者對往復(fù)式壓縮機(jī)需要進(jìn)行討論和計算的參數(shù)根據(jù)相關(guān)的參考文獻(xiàn)進(jìn)行了一定的計算，他們的計算包括各級氣體的壓力、溫度、壓縮比、氣缸內(nèi)外側(cè)的其體力、慣性力的計 算、綜合摩擦力的計算以及活塞功率計算電機(jī)選擇， 在第二 章節(jié)中都有著詳細(xì)的介紹。依靠其卓越的表現(xiàn)，ANSYS 軟件成為第一個通過中國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會認(rèn)證在國務(wù)院 17個部委推廣使用的分析軟件。尤其是在 1995 年，全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（原全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會）發(fā)布 JB47321995《 鋼制壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 》 后， ANSYS 有限元的 應(yīng)用更是上了一個臺階。 ANSYS 在化工裝備中