【正文】 零件。對活塞環(huán)的基本要求是密封可靠和耐磨損。 表 6密封壓力差與活塞環(huán)數(shù)關(guān)系 由 )(2/1 21 PPP ??? 可知各級活塞的活塞環(huán)個數(shù) 一級 )(2/1)(2/1 21 ?????? PPP 取 Z=2 活塞基本尺寸 一級活塞環(huán)部尺寸： 活塞直徑： D=140mm 活塞環(huán)的徑向厚度 t： 密封壓力差 ΔP/MPa 活塞環(huán)個數(shù) Z 密封壓力差 ΔP/MPa 活塞環(huán)個數(shù) Z ～ 2～ 3 ～ 5～ 10 ～ 3～ 5 ～ 12～ 20 II ∴ 取 t=4mm 活塞環(huán)的軸向高度 h： 5 . 6 m m~1 . 641 . 4 )~()~(h ???? t ，取 h=4mm 活塞頂面至第一道活塞環(huán)的距離： 1 2 m m~4 . 843)~(h)3~( ????C ，取 C=8mm 活塞環(huán)之間的距離： 6 m m~3 . 241 . 5 )~(h)1 . 5~(1 ????C ， 取 C1=5mm 第六章 基本部件的設(shè)計 曲軸 曲軸結(jié)構(gòu)的選擇 壓縮機曲軸有兩種基本型式，即曲柄軸和曲拐軸。曲拐軸在制造安裝方面，雖 較曲柄軸為差，但是采用曲拐軸的壓縮機，可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。本設(shè)計采用曲拐軸。曲軸的2 處，要進行強度校核 c. 曲軸要有足夠的剛度。在采用懸掛電機結(jié)構(gòu)時，電機轉(zhuǎn)子中心的繞度應(yīng)不超過許用值，以保證電機正常工作。=50mm 5)2/5550(2/55)2/39。 6 過渡圓半徑 )(r ????? D 取 r=5mm。制造曲軸可以節(jié)省原材料和大量減少加工工時，并且有條件把曲軸的形狀設(shè)計地更合理。 曲軸強 度校核 為使計算簡單，對曲軸的受力情況先作如下簡化假定： ① 對于多支承曲軸，作為在主軸承中點處被切開的分段筒支梁考慮； ② 連桿力集中作用在曲柄銷中 點處； ③ 略去回轉(zhuǎn)慣性力； ④ 略去曲軸自重。 ⑴靜強度校核 MP 1000409550000955000033 ??????d npWTT? 曲軸的材料是球墨鑄鐵， ? ? M Pa25~20?? ，所以滿足靜強度要求。符合條件，滿足要求。 連桿包括桿體、大頭、小頭三部分，如圖。圓形截面的桿體，機械加工最方便，但在同樣強度時，具有最大的運動質(zhì)量，適用于低速、大型以及小批生產(chǎn)的壓縮機。本設(shè)計由于 轉(zhuǎn)速較高，選擇工字形截面連桿。 大頭定位是在連桿大頭軸頸兩端面與曲軸銷的配合端面采用較小的配合間隙（約 ～ 毫米）；而在小頭襯套端面與活塞銷的配合端面則取較大的間隙(約為 2～ 5毫米 )。 II 連桿尺寸計算 ① 連桿長度 L的確定 ： 連桿長度 L，由曲柄半徑 R 與連桿長度 L 的比值 RL?? 決定。 因為本次設(shè)計要求結(jié)構(gòu)緊湊的 立 式壓縮機， 1/6~?? 選取 5/1?? 行程 s=100 mm ，曲柄半徑 mmR 502/1 0 02/S ??? ∴ 連桿長度 L： mmRL 2 5 0)5/1/(50/ ??? ? ②連桿小頭襯套尺寸的確定 : 圖 9 小頭襯套 連桿小頭襯套內(nèi)徑按活塞銷決定： d=22mm 連桿小頭近年來采用襯套的結(jié)構(gòu)，襯套的厚度 s以及寬度 b 選取 : ~)~(080060 ???? ) d.~.(s， 取 s= b=(1～ )d=（ 1~） 55=22~，取 b=27mm 小頭襯套與活塞銷的間隙 ( 7 ~ 2) ( 7 ~ 2) 55 4 ~ 0 .0264 m md? ? ? ? ? ? 小頭襯套材料多采用銅合金。對于連桿寬度取 B= 式中 b為軸瓦的寬度；對于大頭定位時，為大頭寬度，對于小頭定位時，則為小頭襯套寬度。滾動軸承使用、維護方便，機械效率較高，結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但由專業(yè)廠制造，價格也不很貴，而且通用化標(biāo)準(zhǔn)化程度很高。一般中、小型壓縮機適宜采用滾動軸承；大型壓縮機及多支承的壓縮機普遍采用滑動軸承。 滾動軸承及其結(jié)構(gòu)確定 滾動軸承使用、維護方便，機械效率較高，結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但由專業(yè)廠制造，價格也不很貴，而且通用化，標(biāo)準(zhǔn)化程度很高。 軸承內(nèi)徑 ： ? ? ~ ? , p— 最大活塞力 )( ????? ）（PD ，取 D=60mm 軸承代號： 根據(jù) GB/T297— 1994 查得圓錐滾子軸承： 軸承代號： 30212 d:60mm D:110mm B： 22mm II 第八章聯(lián)軸器 圖 10 彈性聯(lián)軸器 壓縮機與驅(qū)動機的連接，一般分為： 1）壓縮機與驅(qū)動機為同一軸的直連； 2）壓縮機與原動機兩軸間有速比的皮帶傳動； 3）壓縮機與原動機兩軸間沒有速比的聯(lián)軸器連接。常用的彈性圈柱銷聯(lián)軸器及彈性聯(lián)軸器（ 如 圖），后一種聯(lián)軸器適用于高速、起動頻繁的情況下，安裝時允許在徑向上與轉(zhuǎn)角上有稍許偏移。我國已有彈性圈柱銷聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)，見 JB108— 60。為了提高壽 命，我國維修 II 工人在實踐中創(chuàng)造了木銷聯(lián)軸器。其中的木銷材料可采用：玻璃布層壓板，環(huán)氧酚醛玻璃布棒，酚醛布棒，酚醛層壓板，胡桃木，榆木，白樺木等。 聯(lián)軸器根據(jù)傳遞的扭矩，轉(zhuǎn)數(shù)及連接的直徑，可按 JB108— 60 選取，一般不需計算。 第九章刮油器 填料的基本要求 填料是阻止氣缸內(nèi)氣體自活塞桿與氣缸之間 泄漏的組件。它是易損件，故設(shè)計中盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化或通用化的元件，以便于生產(chǎn)管理，提高生產(chǎn)效率，降低成本。根據(jù)氣體的壓差、性質(zhì)、密封要求的高低、及其結(jié)構(gòu)的不同和使用上的習(xí)慣，選擇不同類型的密封圈。本次設(shè)計的壓力為低壓，所以選擇平面密封圈。該密封圈為單向斜口，由于它對活塞桿的比壓不均勻，銳角的一方比壓較大，因此其內(nèi)圈磨損也不均勻，主要發(fā)生在銳角的一方。 材料選擇 平面密封圈一般用 HT2040 灰鑄鐵。 設(shè)計和選擇潤滑系統(tǒng)的基本要求是： ① 要有可靠的供油裝置，要保證有適量的潤滑油輸送至各運動部位； ② 系統(tǒng)中要有便于檢查供油情況的部位和儀表； ③要有使?jié)櫥蛢艋倪^濾裝置； ④ 供油管路的布置要緊湊，整齊，便于拆裝和清洗，同一管路中管件的選擇要力求劃一。飛濺潤滑適用于無十字頭壓縮機。采用上述潤滑方式能使汽缸和傳動機構(gòu)同時得到潤滑，但二者潤滑油只能相同。所以，飛濺潤滑幾乎成為泛用微型壓縮機潤滑的普遍方式。 II 冷卻方式 壓縮機裝置中需要冷卻的部位有（即冷卻方式）： ①級間冷卻 多級壓縮機間排氣 ②后冷卻 被壓縮氣體排出壓縮機后進行冷卻，使其溫度降低，便于分離氣體中的水分和油霧，也使輸送氣體的管道直徑減小或氣體流速和流阻降低； ③潤油冷卻 大型壓縮機中傳動機構(gòu)潤滑油也需要冷卻，以維持其良好的潤滑性能及對摩擦副的冷卻效果； ④汽缸冷卻 限制缸壁溫度不要太高，保證缸內(nèi)潤滑效果，限制零部件熱變形。風(fēng)冷效果差，因而壓縮機的指示功率消耗較水冷大，并且鼓風(fēng)機消耗的動力費用一般也較水冷系統(tǒng)的泵功率大，風(fēng)冷系統(tǒng)（尤其是較大的機組）還帶來很大的鼓風(fēng)噪音。 冷卻設(shè)備 冷卻設(shè)備主要是冷卻器（換熱器）和冷卻塔。 水冷冷卻器多采用管殼式結(jié)構(gòu)，它主要由換 熱管束冷、外殼、用于固定換熱管的端板（也稱管板 )、熱膨脹補償裝置以及折流板、封頭、法蘭等構(gòu)成。 II 主要參考文獻(xiàn) 、董其伍、桑芝富，過程裝備設(shè)計（第三版） .化學(xué)工業(yè)出版社， . ，劉麗英，劉偉，化工原理（第四版） .化學(xué)工業(yè)出版社， ，姜培正 .過程流體機械 .化學(xué)工業(yè)出版社， ，楊建民 .機械工程材料 （第二版） .機械工業(yè)出版社， . .唐道武，馬克新，機械設(shè)計課程設(shè)計，中國礦業(yè)大學(xué)出版社 . 、孫嗣瑩、陳洪俊，容積式壓縮機技術(shù)手冊 ， [M].北京：機械工業(yè)出版社 2020 II 結(jié)語 畢業(yè) 設(shè)計 是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整 天然氣往復(fù)壓縮機的設(shè)計 ，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且 通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升 ，使我認(rèn)識到，想要成為一名成功的設(shè)計者，細(xì)節(jié)確定成敗。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的 選用標(biāo)準(zhǔn)，各種 元件 的安裝方式，我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的 ，在設(shè)計過程中，我不間斷翻閱最新的相關(guān)書籍和雜志，不斷更新和完善我的設(shè)計理念。 天然氣往復(fù)壓縮機的設(shè)計，主要是熱力計算和動力計算，對壓縮機的曲軸、連桿、氣閥以及活塞的尺寸設(shè)計，并對其進行校核。 活塞式壓縮機熱力計算、動力計算的結(jié)果將為各部件圖形以及基礎(chǔ)設(shè)計提供原始數(shù)據(jù) 。 在設(shè)計過程中一些 構(gòu)件的尺寸 的設(shè)計讓我很頭痛，原因是由于本身設(shè)計受到的框定，而又必須考慮本專業(yè)的一些要求規(guī)范，從而形成了一些矛盾點，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌，正是基于這種考慮我意識到：要向更完美的進行一次設(shè)計，與其他專業(yè)人才的交流溝通是很有必要的 。