【正文】 在保證壓縮機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，本設(shè)計(jì)達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效的目的。通過總體設(shè)計(jì)，確定了壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)速、行程、活塞的平均速度，并選擇了驅(qū)動(dòng)機(jī)。第6章 壓縮機(jī)主要零部件選型 活塞組件 氣閥組件氣閥是活塞壓縮機(jī)的主要部件之一，也是一種易損件。用測(cè)力扳手時(shí)的扭矩時(shí)，其值可按下式計(jì)算： （5—23）由參考文獻(xiàn)[4]表5—17,查得系數(shù)，將已知數(shù)據(jù)代入式（5—23）得MPa（2）螺栓強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的軸向力對(duì)于薄壁瓦： ～ （5—24）將已知數(shù)據(jù)代入式（5—24）得N（3）螺栓的靜強(qiáng)度校核及疲勞強(qiáng)度校核在軸向載荷作用下，每個(gè)螺栓拉應(yīng)力為 （5—25）將已知數(shù)據(jù)代入式（5—25）得MPa此外，由于旋緊螺母時(shí)，在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下產(chǎn)生剪切應(yīng)力： （5—26）在式（5—26）中，螺栓抗扭截面系數(shù)為mm3查參考文獻(xiàn)[4]式（4—74）得系數(shù)。（1）連桿螺栓直徑由參考文獻(xiàn)[4]式（5—72） ～ （5—18）將已知數(shù)據(jù)代入式（5—18）得mm圓整后mm，當(dāng)KN時(shí)，連桿螺栓用兩個(gè),即。②截面：承受彎曲應(yīng)力與拉壓應(yīng)力，其值按下列各式計(jì)算： （5—16）式中，將已知數(shù)據(jù)代入式（5—16）得MPa 拉壓應(yīng)力 （5—17）式中，將已知數(shù)據(jù)代入式（5—17）得MPa截面受的總應(yīng)力MPa因?yàn)樵S用應(yīng)力MPa， ，所以滿足強(qiáng)度要求。①截面只受彎曲應(yīng)力： （5—11） mm3將已知數(shù)據(jù)代入式（5—11）得MPa因?yàn)樵S用應(yīng)力MPa， ，所以滿足強(qiáng)度要求。②連桿桿體的穩(wěn)定性計(jì)算由于桿體截面沿長(zhǎng)度變化，計(jì)算時(shí)均以桿體中間截面為計(jì)算截面。（4）連桿寬度由參考文獻(xiàn)[4]式有 （5—4） 將已知代入式（5—4）得mm根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]表5—13，對(duì)連桿寬度進(jìn)行圓整得mm。（1）連桿的定位連桿的定位采用小頭定位。對(duì)于有特殊需要的連桿，如要求有較高的力學(xué)性能時(shí)，則可采用等溫淬火處理。大中型連桿多采用50、優(yōu)質(zhì)碳素鋼，也有采用30CrMo、40Cr等合金鋼。圓形截面的桿體，適用于低速、大型以及小批生產(chǎn)的壓縮機(jī)；工字形截面的桿體在同樣的強(qiáng)度時(shí)，具有最小的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，但其毛坯必須用模鍛或鑄造，適用于高速及大批量生產(chǎn)的壓縮機(jī)。由于，所以安全。由于 ，所以。據(jù)式437 （419）式中：螺紋根部截面積。壓縮機(jī)工作時(shí)，螺紋部分承受總的軸向載荷，按[1]式473 （416）式中：螺紋預(yù)緊時(shí)預(yù)緊力； 載荷系數(shù)； 最大活塞力，N。(1)當(dāng)柔度時(shí)按書[1]469計(jì)算 （412）(1)當(dāng)柔度時(shí)按[1]470計(jì)算 （413）(3)當(dāng)時(shí)按[1]471計(jì)算 （414）(1)(2)(3)式中:① ②；彈性模數(shù)；慣性半徑，；截面慣性矩，；桿的截面積，；最大活塞力，N；系數(shù)，合金鋼R=4700；系數(shù)，合金鋼C=?；钊麠U的常用材料有35鋼、45鋼、38CrMoAlA、2Cr13Cr13等。②耐磨性好并有較高的加工精度和表面粗糙度。因此，本設(shè)計(jì)采用細(xì)牙螺紋聯(lián)接。當(dāng)時(shí)。根據(jù)參考書[6]由于難于得到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)初步設(shè)計(jì)時(shí)使用下列推薦參考值： （47）即(3)環(huán)的徑向厚度t根據(jù)[6]式1231根據(jù)參考書[6]表114取(4)軸向高度h根據(jù)參考書[6]所知環(huán)的軸向高度應(yīng)該保證環(huán)的必要性，但過大，將導(dǎo)致摩擦功增加，而且加劇環(huán)對(duì)槽的沖擊。本設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)屬于無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，所以我們采用填充聚四氟乙烯?；钊牟牧贤ǔ？捎没诣T鐵或合金鑄鐵制造。直切口形式泄露橫截面最大，在切口間隙相同時(shí)，斜切口泄露面積較小。但是它會(huì)引起粘著、疲勞、變形和腐蝕等多種形式的磨損，其磨損壽命很大程度上取決于材料的性質(zhì)。同理，在軸向也有一個(gè)壓力差把環(huán)緊壓在環(huán)槽的側(cè)面達(dá)到其密封作用。(5)活塞與活塞桿連接處的轂部應(yīng)力計(jì)算剪應(yīng)力根據(jù)參考書[7]提供的鑄鋁許用剪切應(yīng)力，所以滿足要求。(2)活塞的轂部外徑和活塞外壁的內(nèi)徑取 取mm，mm。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1～2mm要求來確定。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?；钊麅啥嗣嬖O(shè)有筋板一增強(qiáng)斷面的剛性。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)參考文獻(xiàn)[3]式（3—31）有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)，～ kw/(m3/min)，排氣量為10～100 kw/(m3/min)時(shí)，～ kw/(m3/min)。將已知數(shù)據(jù)代入式（3—10）得第Ⅰ級(jí)：式中，kw第Ⅱ級(jí)：式中，kw壓縮機(jī)的總指示功率：kw 軸功率根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]，取機(jī)械效率 kw 電機(jī)功率考慮到壓縮機(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。 復(fù)算排氣量 復(fù)算（1）確定各級(jí)行程容積由前述知： m3/次 m3/次（2）初定各級(jí)的壓力分配MPaMPaMPa兩級(jí)名義壓力比分別為：（3）確定各級(jí)新的容積系數(shù)膨脹指數(shù) ，相對(duì)余隙容積 ，（4）確定各級(jí)工況系數(shù)C根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]有精確度 ＜分別計(jì)算各級(jí)的C值后，精確度B值應(yīng)在下述范圍，～。（1）確定圓整后的各級(jí)實(shí)際行程容積由參考文獻(xiàn)[3]式（1—135） （3—8）將已知數(shù)據(jù)代入式（3—8）得 m3/次 m3/次（2）確定各級(jí)壓力修正系數(shù)由參考文獻(xiàn)[3]式（1—146）求壓力修正系數(shù) （3—9）將已知數(shù)據(jù)代入式（3—9）得 表3—3 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 ，m3/次計(jì)算行程容積 ，m3/次修正系數(shù) 名義吸氣壓力 ，105Pa ，105Pa名義排氣壓力 ，105Pa ，105Pa修正后的名義壓力比 11 13399表3—4 修正后的各級(jí)排氣溫度級(jí)次壓力比吸氣溫度T, K排氣溫度T, KⅠⅡ298308 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， ，由于m/s，故需進(jìn)行修正。按參考文獻(xiàn)[1]式（3—51）計(jì)算行程容積 （3—6）將已知數(shù)據(jù)代入式（3—6）得 m3/次 m3/次由設(shè)計(jì)值根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]表2—10的選擇方法，初選活塞桿直徑mm。當(dāng)冷卻至℃時(shí)，水蒸汽飽和蒸汽壓KPa，因?yàn)椋?，所以第Ⅱ?jí)進(jìn)口前必有凝析發(fā)生。則總的名義壓力比： 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，按等壓力比分配原則，由參考文獻(xiàn)[3]式（1—88） （3—2）式中—各級(jí)名義壓力比；—總壓力比；—壓縮級(jí)數(shù)。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。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。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。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。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。②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。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。(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。②良好的抗氧化性。