【正文】 提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái)，也必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力 ，必將是成功塑造一名優(yōu)秀設(shè)計(jì)者的一塊基石。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)不斷地選定參數(shù)，借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)，從而達(dá)到構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度 要求。 根據(jù) 任務(wù)書(shū) 提供的 介質(zhì) 、氣量、壓力等參數(shù)要求，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到壓縮機(jī)的相關(guān)參數(shù)，如級(jí)數(shù)、氣缸尺寸、軸功率等 ， 經(jīng)過(guò)動(dòng)力計(jì)算得到活塞式壓縮機(jī)的受力情況 。 和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新 的要求，這些本是我工作后才會(huì)意識(shí)到的問(wèn)題，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我提前了解了這些知識(shí)，這是很珍貴的。 雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。 風(fēng)冷冷卻器基本都是翅片管結(jié)構(gòu)，目的在于增大管外側(cè)換熱面積，有些是套片式，有些是直接在管外軋制翅片，有些是在光管外再緊密套上一根外翅片管。冷卻器形式有水冷和風(fēng)冷兩種。中型多級(jí)壓縮機(jī)組采用風(fēng)冷時(shí)，一般將各級(jí)中冷器、后冷器、油冷器集成一體，用一個(gè)大的軸流風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)，風(fēng)機(jī)功率一般為壓縮機(jī)電機(jī)功率的 5%～ 10%； ②水冷系統(tǒng) 按照冷卻水應(yīng)用方式，水冷系統(tǒng)可分為“開(kāi)式”和“閉式”兩類。 上述熱量如果是通過(guò)冷卻水帶走，則稱為水冷壓縮機(jī) 如果是通過(guò)空氣帶走，則稱為風(fēng)冷壓縮機(jī) 冷卻系統(tǒng) ①風(fēng)冷系統(tǒng) 微型和小型壓縮機(jī)，以及中型壓縮機(jī) 在缺水地區(qū)運(yùn)行時(shí)采用風(fēng)冷。 第十一章冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)有：風(fēng)冷系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)采用風(fēng)冷。 盡管該潤(rùn)滑方式存在潤(rùn)滑油量過(guò)多的缺點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單，況且通過(guò)對(duì)濺油器形狀的不斷改進(jìn)（例如，設(shè)計(jì)成窄片狀或針狀），以及對(duì)濺油深度的合理控制，已能使耗油量指標(biāo)達(dá)到甚為理想的程度。該潤(rùn)滑方式是借助于連桿 大頭的擊油桿或擊油勺， 將曲軸箱內(nèi)的潤(rùn)滑油飛濺至汽缸鏡面 及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各摩擦副表面，或者利用掛在曲軸頸臺(tái)肩上的圓環(huán)，將曲軸箱中的 潤(rùn)滑油帶至主軸頸表面，再在離心力的作用下飛濺至汽缸鏡面和傳動(dòng)摩擦副表面 。 本次設(shè)計(jì)采用飛濺潤(rùn)滑。 II 第十章潤(rùn)滑系統(tǒng) 壓縮機(jī)中，在零件相互滑動(dòng)部位，如活塞與氣缸、填料與活塞桿、主軸承、連桿大頭、連桿小頭襯套以及十字頭滑道等處，要注入潤(rùn)滑劑進(jìn)行潤(rùn)滑，已達(dá)到以下目的： ① 減少摩擦功率，降低壓縮機(jī)功率消耗； ② 減少滑動(dòng)部分的磨損，延長(zhǎng)零件壽命； ③ 潤(rùn)滑劑有冷卻作用，可導(dǎo) 走摩擦熱，使零部件溫度不高； ④ 用油作潤(rùn)滑劑時(shí)，尚有防止零件生銹的作用。密封圈磨損后，在相鄰兩瓣接口處不可避免的留有間隙，無(wú)法阻擋氣體的泄漏。 由于低壓三瓣密封圈適用于壓力差在 10公斤 /厘米 2以下的密封，故采用三瓣密封圈， 且該元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造 。 密封圈主要有平面和錐形兩類，前者用于低、中壓，后者用于高壓。 填料的結(jié)構(gòu) 壓縮機(jī)中的填料，都是借助于氣體的壓力差來(lái)獲得自緊密封的。填料的要求是密封性能好并耐用。如需計(jì)算時(shí)，主要是校核聯(lián)軸器中彈簧圈工作表面的擠壓應(yīng)力 σc ，柱銷的彎曲應(yīng)力 σ 。以上材料可以就地取材， 因此深受廣大工人歡迎。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的使用，可代替彈性圈柱銷聯(lián)軸器，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，軸向允許有較大的竄動(dòng)。它的缺點(diǎn)是加工要求較高，壽命較低，彈性圈常易損壞。彈性圈柱銷聯(lián)軸器通常以不裝圈的一半為主動(dòng)軸。 對(duì)于中、小型壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)的連接，多采用彈性與半彈性的聯(lián)軸器。此壓縮機(jī)選用圓錐滾子軸承，能同時(shí)承受軸向載荷和徑向載荷的聯(lián)合作用。本設(shè)計(jì)是小型壓縮機(jī)，采用圓錐滾子軸承?；瑒?dòng)軸承的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便、精度高、振動(dòng)小、安裝方便。 60 54 m mBb? ? ? ? ，取 B=54mm 第七章軸承 壓縮機(jī)常用的軸承有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承 兩大類。 II ③ 連桿大頭內(nèi)徑按曲軸決定： d=55mm ④ 連桿寬度 B 的確定 從工藝上考慮連桿大小頭寬度取相等。 λ 愈大，壓縮機(jī)的外形愈小，愈容易使連桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)與滑道壁相碰； λ 值小了的話，就會(huì)使壓縮機(jī)的外形愈大；所以選取要適當(dāng)。小頭定位是在小頭襯套端面與活塞銷的配合端面采用 ～ 毫米的配合間隙，而在大頭端面與曲柄銷的配合端面，取 2～ 5毫米的間隙。 連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則 連桿的定位： 為了防止連桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)的左右擺動(dòng)，以及考慮曲軸的熱膨脹引起的軸向移動(dòng)對(duì)連桿的影響，連桿必須加以定位，定位的方法有大頭定位與小頭定位兩種。工字形截面的桿體在同樣強(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)。桿體的截面有圓形、環(huán)形、矩形、工字形等。 連桿 II 連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 8 連桿桿體主要結(jié)構(gòu)尺寸 1— 小頭； 2— 桿體； 3— 大頭； 4— 連桿螺栓； 5— 大頭蓋； 6— 連桿螺母 連桿是將作用在活塞上的推力傳遞給曲軸，又將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件。 ⑵疲勞強(qiáng)度校核 ? ?1221 nnn nnn ??????? ，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 本次壓縮機(jī)設(shè)計(jì)軸承不容易斷裂，只進(jìn)行剛度校核。本次設(shè)計(jì)中曲軸材料選用球墨鑄鐵。 曲軸材料 壓縮機(jī)上用的較多，制造經(jīng)驗(yàn)較成熟的，是中碳鋼鍛造曲軸，近年來(lái)由于鑄造技術(shù)的發(fā)展，采用稀土鎂球墨鑄鐵鑄造曲軸的越來(lái)越多。(2/1 ??????? DSDS c )~()~( ???? pD II ???DS 因此符合標(biāo)準(zhǔn) 。 II 曲軸結(jié)構(gòu)尺 寸的確定 基于以上幾項(xiàng)要求，對(duì)于曲拐軸主要尺寸初步確定如下： 圖 7曲柄的主要尺寸 1 曲柄銷直徑 D P 為 壓縮時(shí)的最大活塞力， P=10KN ∴ 為保證安全 取 D=55mm 2 主軸頸直徑 D1 ~5555)~1()~1(1 ???? DD ，取 D1=60mm 3 軸頸長(zhǎng)度：根據(jù)選取軸承寬度略大些 軸承：根據(jù)主軸頸直徑 ， 取 d=55mm 4 曲柄厚度 t： mm33~)~()~( ???? Dt ，取 t=35mm 5 曲柄寬度 h mm88~6655)~()~( ???? Dh ，取 h=70mm 曲 柄銷距主軸頸中心線的距離 S39。軸頸偏轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過(guò)許用值，以保證軸承可靠的工作。 曲軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 曲軸設(shè)計(jì)基本原則： a. 曲軸的軸頸要有適當(dāng)?shù)某叽?，使配用的軸承能有勝任的負(fù)荷能力 b. 曲軸要有足夠的強(qiáng)度，以承受交變彎曲與交變扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用。此外，采用曲拐軸的壓縮機(jī)，在氣缸列數(shù)設(shè)置方面幾乎不受限制，便于滿足流程要求。曲柄軸結(jié)構(gòu)，連同電機(jī)軸一起，一般只有兩個(gè)主軸承。 活塞環(huán)個(gè)數(shù)可按下面經(jīng)驗(yàn)公式估算： PZ ?? 式中 Z活塞環(huán)個(gè)數(shù) ΔP 需要密封的壓力差， MPa。另外，它還起布油和導(dǎo)熱的作用。 所以本設(shè)計(jì)選用 筒形活塞 。 活塞的基本結(jié)構(gòu)型式 活塞式壓縮機(jī)中采用的活塞基本結(jié)構(gòu)型式有 :筒形、盤形、級(jí)差式、組合式、柱塞等。 活塞與氣缸構(gòu)成了壓縮容積。鋁合金活塞的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕，導(dǎo)熱性能好，表面經(jīng)陽(yáng)極處理后具有良好的耐磨性。 活塞材料一般為鋁合金或鑄鐵?；钊h(huán)部的外圓上 ， 開(kāi)有安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，環(huán)槽的深度略大于活塞環(huán)的徑向厚度，使活塞環(huán)由一定的活動(dòng)余地。我國(guó)系列壓縮機(jī)的活塞均采用筒形結(jié)構(gòu)，它由頂 部 ， 環(huán)部和群部三部分組成。 用 30CrMnSiA 鋼板制造的環(huán)狀閥片，金相組織為回火馬氏體。 一般環(huán)狀閥片和網(wǎng)狀閥片熱處理硬度為 RC46~52，同一閥片的硬度差不超過(guò)3個(gè)單位。 此壓縮機(jī)設(shè)計(jì)采用環(huán)狀閥， 因?yàn)榄h(huán)狀閥制造簡(jiǎn)單，工作可靠，可改變環(huán)數(shù)來(lái)適應(yīng)各種氣量要求，它適用于各種壓力、轉(zhuǎn)數(shù)的壓縮機(jī)。 用 30CrMnSiA 鋼板制造的環(huán)狀閥片，金相組織為回火馬氏體。 一般環(huán)狀閥片和網(wǎng)狀閥片熱處理硬度為 RC46~52，同一閥片的硬度差不超過(guò)3個(gè)單位。 以此，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、易于維修、氣閥零件標(biāo)注化、通用化水平要高。 4. 閥片起、閉動(dòng)作及時(shí)和迅速，而且要完全開(kāi)啟，以提高機(jī)器效率和延長(zhǎng)和使用壽命。對(duì)于固定式長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)尤為重要。對(duì)氣閥的基本要求如下： ? ? ??? ???? aPD p?? II 1. 使用期限長(zhǎng)，不能由于閥片或彈簧的損壞而引起壓縮機(jī)非計(jì)劃停車。自動(dòng)閥由閥座、運(yùn)動(dòng)密封組件、彈簧、升程限制器等零件組成。 ???? ?? 氣缸材料 氣缸和汽缸套的材料根據(jù)壓縮氣體的性質(zhì)和承受的壓力選取。壁厚的附加項(xiàng) a，其值按 ～ 選擇，則 a=5mm。本設(shè)計(jì)的氣缸 為 一級(jí)氣缸 。 結(jié)構(gòu)形式的確定 氣缸因工作壓力不同而選用不同強(qiáng)度的材料，本設(shè)計(jì)采用 風(fēng) 冷壓縮機(jī)的單層壁氣缸，氣缸用鑄鐵制造，鑄鐵具有良好的鑄造性能，對(duì)氣缸結(jié)構(gòu)形狀的限制較小，所以鑄鐵氣缸的形式較 多。 。 。工作表面具有良好的耐磨性。根據(jù)壓縮機(jī)所達(dá)到壓力，排氣量，壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案，壓縮氣體的種類，制造氣缸的材料以及制造廠的習(xí)慣等條件，氣缸的結(jié)構(gòu)可以有各種各樣 的形式。 活塞行程 s=100mm，轉(zhuǎn)速 n=1000r/min， 取連桿比 6/1?? 。圖表示曲柄連桿機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系。 壓縮機(jī)中主要的作用力有氣體壓力、曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和摩擦力。w ??? cswd ApAp 確定 排氣溫度 因?yàn)榕艢鈮毫Σ惶撸蕴烊粴饪梢钥醋隼硐霘怏w，由于采用風(fēng)冷的方式，近似的認(rèn)為壓縮指數(shù)為： ? 取 K293Ts ? ， ? 1)/m(md TsT ? )(4A 22w dD ?? ? 2c 4A D?? II