畢業(yè)設(shè)計--氮氣壓縮機設(shè)計及優(yōu)化

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　ZW-0.25/8-30氮氣壓縮機設(shè)計及優(yōu)化</p><p>　　ZW-0.25/8-30 NITROGEN GAS COMPRESSORS DESIGN AND OPTIMIZATION</p><p>　　學院（部）： 機械工程學院 </p><

2、p>　　專業(yè)班級： 化設(shè)09-2 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2012 年 5 月 23 日</p><p>　　ZW-0.25/8-30氮氣壓縮機設(shè)計及優(yōu)化</p><p><b>　　摘

3、要</b></p><p>　　現(xiàn)在的活塞式壓縮機的種類繁多，工作效率以及使用中出現(xiàn)的故障和壽命的長短等，都是壓縮機設(shè)計生產(chǎn)制造應(yīng)注意的問題，例如氣閥的設(shè)計制造對壓縮機的效率影響很大，所以對壓縮機某個關(guān)鍵的部位的設(shè)計都很重要。本文就是闡述對氮氣壓縮機的設(shè)計以及優(yōu)化。 </p>

4、<p>　　根據(jù)已知數(shù)據(jù)和借去的相關(guān)參考資料書籍上的范例和相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計了此種立式活塞式壓縮機的整體結(jié)構(gòu)和一些壓縮機零部件，以及可以從幾個方面能優(yōu)化它的設(shè)計。文章設(shè)計的ZW-0.25/8-30氮氣壓縮機，該壓縮機在各個行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分的廣泛，帶來的效益也是無可厚非的。文章對此種壓縮機的總體和零件進行了設(shè)計。</p><p>　　然后對壓縮機的受力情況進行了分析，進而計算的到綜合活塞力分布情況和切向力

5、分布的相應(yīng)情況，繪制相應(yīng)的綜合活塞力和切向力曲線圖，在此過程中運用了office中的word和excel，以及AutoCAD中的二維制圖繪制壓縮機裝配圖和零件圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：壓縮機，動力計算，熱力計算，部件設(shè)計，節(jié)能優(yōu)化</p><p>　　ZW-0.25/8-30 NITROGEN GAS COMPRESSORS DESIGN AND OPTIMIZATION</

6、p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Now the piston compressor are various and work efficiency and use of the fault occurred and the length of days, etc, are all compressor to design manufa

7、cturing problems should be paid attention to, such as the design of the air valve manufacturing to compressor, efficiency is affected, so for a key parts of the compressor design are all important. This paper is the pape

8、r design and optimization of nitrogen compressor. </p><p>　　According to the known data and lent to related reference material on the books of the example and related data, design the vertical piston compres

9、sor the overall structure and some compressor parts, and can from several aspects of the design that can optimize it. This article designs the ZW-0.25/8-30 nitrogen gas compressor, this compressor in each industry applic

10、ation field is widespread, the benefit is undisputable. Based on the general and parts of compressor the design. </p><p>　　And then to the stress of the compressor is analyzed, and then the calculation to th

11、e comprehensive piston force distribution and cutting force distribution to the corresponding situations, draw the corresponding comprehensive piston force and cut to force the graph, in the process of using office word

12、and excel, and the 2 d graphics rendering AutoCAD compressor parts drawing and assembly drawings. </p><p>　　KEYWARDS：Compressor, the dynamic calculation, thermodynamic calculation, and parts design, energy s

13、aving optimization </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要（中文）I</b></p><p><b>　　摘要（英文）II</b></p><p><b>　　1.概述1</b></p&g

14、t;<p>　　1.1活塞式壓縮機分類1</p><p>　　1.2活塞式壓縮機的優(yōu)缺點3</p><p>　　1.3活塞式壓縮機工作原理3</p><p>　　1.3.1壓縮過程3</p><p>　　1.3.2排氣過程4</p><p>　　1.4活塞式壓縮機產(chǎn)品型號表示方法4</p

15、><p>　　1.5活塞式制冷壓縮機基本構(gòu)造4</p><p><b>　　1.5.1機體4</b></p><p><b>　　1.5.2曲軸4</b></p><p><b>　　1.5.3連桿4</b></p><p>　　1.5.4活塞組5

16、</p><p>　　1.5.5汽閥與軸封5</p><p>　　1.5.6能量調(diào)節(jié)裝置6</p><p>　　1.6活塞式壓縮機發(fā)展形勢及技術(shù)展望7</p><p>　　2 ZW-0.25/8-30氮氣壓縮機設(shè)計的熱力學與動力學計算8</p><p>　　2.1熱力學計算8</p><p

17、>　　2.1.1行程容積，氣缸直徑計算9</p><p>　　2.1.2活塞力、指示功率、軸功率的計算以及選配電動機10</p><p>　　2.2動力計算12</p><p>　　2.2.1已知條件和數(shù)據(jù)12</p><p>　　2.2.2壓縮機各級汽缸氣體力指示圖12</p><p>　　3壓縮機零

18、部件設(shè)計23</p><p>　　3．1活塞設(shè)計24</p><p>　　3.1.1活塞基本尺寸計算25</p><p>　　3.2 曲軸設(shè)計25</p><p>　　3.2.1 曲軸設(shè)計基本原則25</p><p>　　3.2.2曲軸機構(gòu)尺寸的計算25</p><p>　　3.3連

19、桿的計算步驟26</p><p>　　4連桿加工工藝規(guī)程27</p><p>　　4.1 連桿加工技術(shù)要求28</p><p>　　4.2 連桿的機械加工過程28</p><p>　　5壓縮機的節(jié)能優(yōu)化30</p><p>　　5．1壓縮機設(shè)計對壓縮機節(jié)能的影響31</p><p>

20、　　5.2壓縮機輔助系統(tǒng)對節(jié)能的影響32</p><p>　　5.2.2 壓縮機吸排氣緩沖器33</p><p>　　5.3壓縮機可靠性對壓縮機節(jié)能的影響33</p><p>　　5.5壓縮機氣閥對壓縮機節(jié)能的影響35</p><p>　　5.6活塞壓縮機活塞環(huán)對壓縮機節(jié)能的影響36</p><p>　　5.

21、7活塞壓縮機填料對壓縮機節(jié)能的影響37</p><p><b>　　結(jié)論38</b></p><p><b>　　參考文獻39</b></p><p><b>　　致謝40</b></p><p><b>　　1.概述</b></p>

22、<p>　　活塞式壓縮機的工作是氣缸、氣閥和在氣缸中作往復運動的活塞所構(gòu)成的工作容積不斷變化來完成。如果不考慮活塞式壓縮機實際工作中的容積損失和能量損失（即理想工作過程），則活塞式壓縮機曲軸每旋轉(zhuǎn)一周所完成的工作，可分為吸氣、壓縮和壓縮過程、排氣過程。</p><p>　　1.1活塞式壓縮機分類</p><p>　　按壓縮級數(shù)分類，有單級壓縮和兩級壓縮。單級壓縮機是指壓縮過程中

23、制冷劑蒸氣由低壓至高壓只經(jīng)過一次壓縮。而所謂的兩級壓縮機，壓縮過程中制冷劑蒸氣由低壓至高壓要連續(xù)經(jīng)過兩次壓縮。 </p><p>　　按作用方式分類，有單作用壓縮機和雙作用壓縮機。其制冷劑蒸氣僅在活塞的一側(cè)進行壓縮，活塞往返一個行程，吸氣排氣各一次。而雙作用壓縮機制冷劑蒸氣輪流在活塞兩側(cè)的氣缸內(nèi)進行壓縮，活塞往返一個行程，吸、排氣各兩次。所以同樣大小的氣缸，雙作用壓縮機的吸氣量較單作用的大。但是由于雙作用壓縮機的

24、結(jié)構(gòu)較復雜，因而目前大都是采用單作用壓縮機。 </p><p>　　按制冷劑蒸氣在氣缸中的運動分類，有直流式和逆流式。所謂直流式是指制冷劑蒸氣的運動從吸氣到排氣都沿同一個方向進行，而逆流式，吸氣與排氣時制冷劑蒸氣的運動方向是相反的。從理論分析來看，直流式與逆流式相比，由于蒸氣在氣缸中溫度及比容的變化較少，故直流式性能較好。但是由于直流式壓縮機的進汽閥需裝在活塞上，這樣便相對增加了活塞的長度和重量，因而功的消耗就增

25、加、檢修也麻煩，所以目前生產(chǎn)的壓縮機大都采用逆流式。 </p><p>　　按氣缸中心線的位置分類，有立式壓縮機、臥式壓縮機、Ｖ型、Ｗ型和Ｓ型壓縮機等。立式壓縮機氣缸中心線呈垂直位置而臥式壓縮機氣缸中心線是水平的。Ｖ型、Ｗ型和Ｓ型是高速、多缸、現(xiàn)代型壓縮機，其速度一般為960～1440rad/min，氣缸數(shù)目多為２、4、6、8 四種，其中，字母表示氣缸的排列形式。 </p><p>　　活

26、塞式制冷壓縮機，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征，還可分為開啟式、半封閉式和全封閉式三種。雖然構(gòu)造各異，但它們之間也有許多共同之處，只是其結(jié)構(gòu)特征不同。 </p><p>　　開啟式制冷壓縮機的結(jié)構(gòu)特征在于：壓縮機的動力輸入軸伸出機體外，通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動機聯(lián)結(jié)，并在伸出處用軸封裝置密封。目前，氨壓縮機和容量較大的氟利昂壓縮機都采用這種結(jié)構(gòu)形式。 </p><p>　　半封閉式制冷壓縮機的結(jié)構(gòu)特點是：

27、壓縮機與電動機共用一主軸，并共同組裝于同一機殼內(nèi)，但機殼為可拆式，其上開有各種工作孔用蓋板密封。 </p><p>　　全封閉式制冷壓縮機的結(jié)構(gòu)特點在于：壓縮機與其驅(qū)動電動機共用一個主軸，二者組裝在一個焊接成型的密封罩殼中。這種壓縮機結(jié)構(gòu)緊湊，密封性好，使用方便，振動小、噪音小，廣泛使用在小型自動化制冷和空調(diào)裝置中。</p><p>　　按壓縮機的排氣終壓力可分為： </p>

28、<p>　　A.低壓壓縮機：排氣終了壓力在3～10×105 Pa； </p><p>　　B.中壓壓縮機：排氣終了壓力在10～100×105 Pa； </p><p>　　C.高壓壓縮機：排氣終了壓力在100～1000×105 Pa； </p><p>　　D.超高壓壓縮機：排氣終了壓力在1000×105 Pa以上

29、。 </p><p>　　按壓縮機排氣量的大小可分為： </p><p>　　A.微型壓縮機：輸氣量在1 m3/min以下； </p><p>　　B.小型壓縮機：輸氣量在1～10 m3/min以下； </p><p>　　C.中型壓縮機：輸氣量在10 m3/min～100 m3/min； </p><p>　　D

30、.大型壓縮機：輸氣量在100 m3/min。 </p><p>　　按壓縮機的轉(zhuǎn)速可分為： </p><p>　　A.低轉(zhuǎn)數(shù)壓縮機：在200 rad/min以下； </p><p>　　B.中轉(zhuǎn)數(shù)壓縮機：在200～450 rad/min； </p><p>　　C.高轉(zhuǎn)數(shù)壓縮機：在450～1000 rad/min。 </p>

31、<p>　　1.2活塞式壓縮機的優(yōu)缺點</p><p><b>　　活塞壓縮機的優(yōu)點</b></p><p>　　1、活塞壓縮機的適用壓力范圍廣，不論流量大小，均能達到所需壓力；</p><p>　　2、活塞壓縮機的熱效率高，單位耗電量少；</p><p>　　3、適應(yīng)性強，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，

32、能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制冷量要求；</p><p>　　4、活塞壓縮機的可維修性強</p><p>　　5、活塞壓縮機對材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較容易，造價也較低廉；</p><p>　　6、活塞壓縮機技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗；</p><p>　　7 、活塞壓縮機的裝置系統(tǒng)比較簡單。</p>&l

33、t;p><b>　　活塞壓縮機的缺點</b></p><p>　　1、轉(zhuǎn)速不高，機器大而重；</p><p>　　2、結(jié)構(gòu)復雜，易損件多，維修量大；</p><p>　　3、排氣不連續(xù)，造成氣流脈動；</p><p>　　4、運轉(zhuǎn)時有較大的震動。</p><p>　　活塞式壓縮機在各種場合，

34、特別是中小制冷范圍內(nèi)，成為應(yīng)用最廣、生產(chǎn)批量最大的一種機型。</p><p>　　1.3活塞式壓縮機工作原理</p><p>　　活塞式壓縮機的工作是氣缸、氣閥和在氣缸中作往復運動的活塞所構(gòu)成的工作容積不斷變化來完成。如果不考慮活塞式壓縮機實際工作中的容積損失和能量損失（即理想工作過程），則活塞式壓縮機曲軸每旋轉(zhuǎn)一周所完成的工作，可分為吸氣、壓縮和壓縮過程、排氣過程。 </p>

35、<p>　　1.3.1壓縮過程 </p><p>　　活塞從下止點向上運動，吸、排汽閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氣體在密閉的氣缸中被壓縮，由于氣缸容積逐漸縮小，則壓力、溫度逐漸升高直至氣缸內(nèi)氣體壓力與排氣壓力相等。壓縮過程一般被看作是等熵過程。</p><p>　　1.3.2排氣過程 </p><p>　　活塞繼續(xù)向上移動，致使氣缸內(nèi)的氣體壓力大于排氣壓力，則排氣

36、閥開啟，氣缸內(nèi)的氣體在活塞的推動下等壓排出氣缸進入排氣管道，直至活塞運動到上止點。此時由于排氣閥彈簧力和閥片本身重力的作用，排氣閥關(guān)閉排氣結(jié)束。至此，壓縮機完成了一個由吸氣、壓縮和排氣三個過程組成的工作循環(huán)。此后，活塞又向下運動，重復上述三個過程，如此周而復始地進行循環(huán)。這就是活塞式制冷壓縮機的理想工作過程與原理。</p><p>　　1.4活塞式壓縮機產(chǎn)品型號表示方法</p><p>　

37、　每一臺壓縮機的基本型式都用一定的符號表示。這些符號亦稱為型號，單級產(chǎn)品型號主要由氣缸數(shù)目、所用制冷劑的種類、氣缸布置形式與氣缸直徑四個方面的內(nèi)容組成。</p><p>　　1.5活塞式制冷壓縮機基本構(gòu)造</p><p>　　活塞式制冷壓縮機主要由機體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調(diào)節(jié)裝置、油循環(huán)系統(tǒng)等部件組成。</p><p><b>　　

38、1.5.1機體</b></p><p>　　機體：包括汽缸體和曲軸箱兩部分，一般采用高強度灰鑄鐵（HT20-40）鑄成一個整體。它是支承汽缸套、曲軸連桿機構(gòu)及其它所有零部件重量并保證各零部件之間具有正確的相對位置的本體。汽缸采用汽缸套結(jié)構(gòu)，安裝在汽缸體上的缸套座孔中，便于當汽缸套磨損時維修或更換。因而結(jié)構(gòu)簡單，檢修方便。</p><p><b>　　1.5.2曲軸&l

39、t;/b></p><p>　　曲軸：曲軸是活塞式制冷壓縮機的主要部件之一，傳遞著壓縮機的全部功率。其主要作用是將電動機的旋轉(zhuǎn)運動通過連桿改變?yōu)榛钊耐鶑椭本€運動。曲軸在運動時，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)的交變復合負載，工作條件惡劣，要求具有足夠的強度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐磨性。故曲軸一般采用40、45或50號優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造，但現(xiàn)在已廣泛采用球墨鑄鐵（如QT50－1.5與QT60－2等）鑄造。 &l

40、t;/p><p><b>　　1.5.3連桿</b></p><p>　　連桿：連桿是曲軸與活塞間的連接件，它將曲軸的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的往復運動，并把動力傳遞給活塞對汽體做功。連桿包括連桿體、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓。 </p><p>　　連桿體在工作時承受拉、壓交變載荷，故一般用優(yōu)質(zhì)中碳鋼鍛造或用球墨鑄鐵（如QT40－10）鑄造，

41、桿身多采用工字形截面且中間鉆一長孔作為油道。</p><p>　　連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，銷孔中加襯套以提高耐磨、耐沖擊能力。連桿小頭襯套常用錫磷青銅ZQSn10-1做成整體筒狀，外圓面車有環(huán)槽并鉆有油孔，內(nèi)表面開有軸向油槽。 </p><p>　　連桿大頭與曲軸連接。連桿大頭一般做成剖分式，以便于裝拆和檢修。為了改善連桿大頭與曲柄銷之間的磨損狀況，大頭孔內(nèi)一般均裝有軸承合金軸瓦即連

42、桿大頭軸瓦。連桿大頭軸瓦分薄壁和厚壁兩種，系列制冷壓縮機都采用薄壁軸瓦。軸瓦的上瓦與連桿油孔相應(yīng)的地方也開有油孔。 </p><p>　　連桿螺栓用于連接剖分式連桿大頭與大頭蓋。連桿螺栓是曲柄連桿機構(gòu)中受力嚴重的零件，它不僅受反復的拉伸且受振動和沖擊作用，很容易松脫和斷裂，以致引起嚴重事故。所以對連桿螺栓的設(shè)計、加工、裝配均有嚴格要求。連桿螺栓常用40Cr、45Cr鋼等制造，且采用細牙螺紋，其安裝時要求有一定的預

43、緊力，以免在載荷變化時連桿大頭上下瓦和曲柄銷之間松動敲擊，加速機器零件的損壞。 </p><p><b>　　1.5.4活塞組</b></p><p>　　活塞組：活塞組是活塞、活塞銷及活塞環(huán)的總稱。活塞組在連桿帶動下，在汽缸內(nèi)作往復直線運動，從而與汽缸等共同組成一個可變的工作容積，以實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣等過程。 </p><p>　　活塞——

44、活塞可分為筒形和盤形兩大類。我國系列制冷壓縮機的活塞均采用筒形結(jié)構(gòu)，它由頂部、環(huán)部和裙部三部分組成。活塞頂部組成封閉汽缸的工作面。活塞環(huán)部的外圓上開有安裝活塞環(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)有一定的活動余地?；钊共吭谄字衅饘蜃饔貌⒊惺軅?cè)壓力。 </p><p>　　活塞的材料一般為鋁合金或鑄鐵。灰鑄鐵活塞過去在制冷壓縮機中應(yīng)用較廣，但由于鑄鐵活塞的質(zhì)量大且導熱性能差，因此，近年來系列制冷

45、壓縮機的活塞都采用鋁合金活塞。鋁合金活塞的優(yōu)點是質(zhì)量輕、導熱性能好，表面經(jīng)陽極處理后具有良好的耐磨性。但鋁合金活塞比鑄鐵活塞的機械強度低、耐磨性差也差。 </p><p>　　活塞銷——活塞銷是用來連接活塞和連桿小頭的零件，在工作時承受復雜的交變載荷?；钊N的損壞將會造成嚴重的事故，故要求其有足夠的強度、耐磨性和抗疲勞、抗沖擊的性能。因此，活塞銷通常用20號鋼、20Cr鋼或45號鋼制造。 </p>

46、<p>　　活塞環(huán)——活塞環(huán)包括汽環(huán)和油環(huán)。汽環(huán)的主要作用是使活塞和汽缸壁之間形成密封，防止被壓縮蒸氣從活塞和汽缸壁之間的間隙中泄漏。為了減少壓縮汽體從環(huán)的鎖口泄漏，多道汽環(huán)安裝時鎖口應(yīng)相互錯開。油環(huán)的作用是布油和刮去汽缸壁上多余的潤滑油。汽環(huán)可裝一至三道，油環(huán)通常只裝一道且裝在汽環(huán)的下面，常見的油環(huán)斷面形狀有斜面式和槽式兩種，斜面式油環(huán)安裝時斜面應(yīng)向上。</p><p>　　1.5.5汽閥與軸封<

47、;/p><p>　　汽閥與軸封：汽閥是壓縮機的一個重要部件，屬于易損件。它的質(zhì)量及工作的好壞直接影響壓縮機的輸汽量、功率損耗和運轉(zhuǎn)的可*性。汽閥包括吸氣閥和排氣閥，活塞每上下往復運動一次，吸、排氣閥各啟閉一次，從而控制壓縮機并使其完成吸氣、壓縮、排氣等四個工作過程。由于閥門啟閉工作頻繁且對壓縮機的性能影響很大，因此汽閥需滿足如下要求：氣體流過閥門時的流動阻力要小，要有足夠的通道截面，通道表面應(yīng)光滑，啟閉及時、關(guān)閉嚴密

48、，堅韌、耐磨。 </p><p>　　軸封——軸封的作用在于防止制冷劑蒸汽沿曲軸伸出端向外泄漏，或者是當曲軸箱內(nèi)壓力低于大氣壓時，防止外界空氣漏入。因此，軸封應(yīng)具有良好的密封性和安全可*性、且結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、并具有一定的使用壽命。 </p><p>　　軸封裝置主要有機械式和填料式兩種。目前常用的機械式軸封主要有摩擦環(huán)式和波紋管式。其中，國產(chǎn)系列活塞式制冷壓縮機大都采用摩擦環(huán)式軸封，這

49、種軸封由活動環(huán)(摩擦環(huán)）、固定環(huán)、彈簧及彈簧座、壓圈和兩個“０”形耐油橡膠圈所組成。活動環(huán)槽內(nèi)嵌一橡膠密封圈并與活動環(huán)一同套裝在軸上，在彈簧力和壓圈的作用下，活動環(huán)與橡膠圈一同被壓緊在軸上且使活動環(huán)緊貼在固定環(huán)上。工作時彈簧座與彈簧、軸上橡膠密封圈及活動環(huán)隨同曲軸一起轉(zhuǎn)動，固定環(huán)及其上的橡膠圈則固定不動。故工作時活動環(huán)和固定環(huán)作相對運動，緊貼的摩擦面起防止制冷劑往外泄漏的密封作用，軸上橡膠圈用來密封軸與活動環(huán)之間的間隙，固定環(huán)上的耐油橡

50、膠密封圈起防止軸封室內(nèi)潤滑油外泄的作用。 </p><p>　　1.5.6能量調(diào)節(jié)裝置</p><p>　　能量調(diào)節(jié)裝置：在制冷系統(tǒng)中，隨著冷間熱負荷的變化，其耗冷量亦有變化，因此壓縮機的制冷量亦應(yīng)作必要的調(diào)整。壓縮機制冷量的調(diào)節(jié)是由能量調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)的，所謂壓縮機的能量調(diào)節(jié)裝置實際上就是排氣量調(diào)節(jié)裝置。它的作用有二，一是實現(xiàn)壓縮機的空載啟動或在較小負荷狀態(tài)下啟動，二是調(diào)節(jié)壓縮機的制冷量。

51、壓縮機排氣量的調(diào)節(jié)方法有：頂開部分汽缸的吸氣閥片；改變壓縮機的轉(zhuǎn)速；用旁通閥使部分缸的排氣旁通回吸氣腔，這種方法用于順流式壓縮機；改變附加余隙容積的大小。頂開汽缸吸氣閥片的調(diào)節(jié)方法是一種廣泛應(yīng)用的調(diào)節(jié)方法，國產(chǎn)系列活塞式制冷壓縮機，均采用頂開部分汽缸吸氣閥片的輸氣量調(diào)節(jié)裝置， </p><p>　　頂開吸氣閥片能量調(diào)節(jié)裝置可分為執(zhí)行機構(gòu)、傳動機構(gòu)和油分配機構(gòu)三部分，主要由油分配閥、油缸、油活塞、拉桿、轉(zhuǎn)動環(huán)、頂桿

52、和彈簧等部件組成。拉桿上有兩個凸圓，分別嵌在兩個汽缸套外部的轉(zhuǎn)動環(huán)中。若不向油缸中供油，由于油活塞左側(cè)彈簧的作用，油活塞處于油缸的右端位置，汽缸套外部的頂桿都是處在轉(zhuǎn)動環(huán)斜槽的最高位置，將吸汽閥片頂開，于是該汽缸卸載。當壓力油經(jīng)油分配閥向油缸供油時，因油壓的作用，克服彈簧力使油活塞及拉桿向左移動，并通過拉桿上的凸圓使轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動一定角度，相應(yīng)地使頂桿在頂桿彈簧作用放下而下滑到斜槽的最低處，這時吸汽閥片在重力和彈簧力作用下降落在閥座上并可以

53、自由啟閉，則該汽缸處于工作狀態(tài)。 </p><p>　　壓縮機起動時，由于機器尚未轉(zhuǎn)動，油壓為零，因而全部汽缸的吸汽閥片都被頂桿頂開，汽缸不起壓縮作用，從而實現(xiàn)了空載啟動。</p><p>　　1.6活塞式壓縮機發(fā)展形勢及技術(shù)展望 </p><p>　　制冷技術(shù)自19世紀中后期發(fā)展以來，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。我國在該領(lǐng)域的發(fā)展起始于20世紀50年代，從最初消化吸收生產(chǎn)

54、的活塞式壓縮機到60年代自行設(shè)計制造多種類型和規(guī)格的制冷產(chǎn)品，使我國的制冷技術(shù)前進了一大步。近年來，國外大公司紛紛進入中國，或與中國企業(yè)合資，或獨資，使得中國制冷行業(yè)出現(xiàn)空前的繁榮，同時競爭也越來越激烈，自1999年至2001年連續(xù)三年，中國的制冷產(chǎn)品的產(chǎn)銷量不斷攀升，各生產(chǎn)企業(yè)各盡其能，使現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備發(fā)揮 到極佳狀態(tài)無論是面對用戶的終端產(chǎn)品，還是與之配套的中間產(chǎn)品，各生產(chǎn)企業(yè)都深感今天的形勢不是永恒的，要在激烈的市場競爭中立于不敗之

55、地，立足之本在于技術(shù)的不斷進步。由于制冷行業(yè)的技術(shù)不涉及國家安全和尖端的技術(shù)，因此，發(fā)達國家的大公司在技術(shù)上沒有任何必要來封鎖中國，它們都拿出自己最先進的技術(shù)和產(chǎn)品來參與競爭，搶占市場，從而大大促進了制冷技術(shù)的進步和產(chǎn)品水平的提高，使得中國制冷產(chǎn)品與國際同步發(fā)展。國內(nèi)的一些企業(yè)也借此大好時機，在消化吸收的基礎(chǔ)上，創(chuàng)立自己的品牌，建立自己的研究開發(fā)中心，為企業(yè)的后續(xù)發(fā)展提供先進的技術(shù)，如國內(nèi)的海爾、春蘭、慶安等均建立了自己的設(shè)計研究院。在

56、各種類</p><p>　　2010年，是壓縮機行業(yè)發(fā)展的新起點，預計行業(yè)未來呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢。首先是結(jié)構(gòu)調(diào)整將有重大突破。當前我國壓縮機行業(yè)存在一系列深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，包括總體產(chǎn)能過剩，低水平產(chǎn)能比重過大；企業(yè)規(guī)模小而且分散，產(chǎn)業(yè)集中度低；生產(chǎn)力布局不合理現(xiàn)象依然存在；企業(yè)節(jié)能減排的任務(wù)重；科技創(chuàng)新能力不強；資源控制力不強，保障體系建設(shè)滯后等。這些深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，決定了2010年壓縮機行業(yè)必須下大力量，

57、突出抓好結(jié)構(gòu)調(diào)整，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，認真解決影響壓縮機行業(yè)發(fā)展的重大問題。第二，行業(yè)內(nèi)要大力推動共性技術(shù)研究開發(fā)，掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)。當前，壓縮機行業(yè)共性技術(shù)的科研經(jīng)費投入不足，研究開發(fā)力量薄弱。2010年，各企業(yè)應(yīng)加大在我國重點培育自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)裝備研發(fā)力量?？梢杂杏媱?、有步驟地加強國家重點實驗室、國家工程技術(shù)研究中心、行業(yè)科研院所等共性技術(shù)研究開發(fā)平臺的建設(shè)，重點支持原創(chuàng)性技術(shù)、共性技術(shù)及戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)，

58、并培養(yǎng)一支既精通基礎(chǔ)技術(shù)又熟悉行業(yè)技術(shù)的高科技人才隊伍，努力掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和重 要產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán)。第三，進入加快發(fā)展制造服務(wù)業(yè)階段。當前，壓縮機行業(yè)存在一些不利</p><p>　　2 ZW-0.25/8-30氮氣壓縮機設(shè)計的熱力學與動力學計算</p><p><b>　　2.1熱力學計算</b></p><p>　　已知進氣壓力為

59、0.8 Mpa，終壓為3 MPa, 首先計算總壓力比ε=3.75，參閱資料可初步選定該壓縮機的級數(shù)Z=2。，選擇級數(shù)選取二級比較合適，為了保證被壓縮介質(zhì)的純度，所以該壓縮機選擇的是立式結(jié)構(gòu)，而且Ⅰ、Ⅱ級采用雙作用汽缸。壓縮機采用水冷方式。因為已知額定排氣量為0.25 m3/min < 1 m3/min,所以該壓縮機為微型的，取轉(zhuǎn)速n=1000r/min ，行程s=100mm。</p><p>　　2.1.1

60、行程容積，氣缸直徑計算</p><p>　　初步確定各級名義壓力 </p><p>　　根據(jù)工況的需要選擇計數(shù)為兩級，按照等壓比的分配原則，3.751/2 =1.94但為使第一級有較高的容積系數(shù)，第一級的壓力比取稍低值，各級名義壓力級壓力表如下：</p><p><b>　　表2-1</b></p><p><b

61、>　?、诖_定各級容積系數(shù)</b></p><p>　　Ⅰ.確定各級容積系數(shù)。由表3-2查得絕熱指數(shù)為K=1.4,取各級相對余隙容積和膨脹指數(shù)如下：</p><p>　　= 0.035 =0.04 </p><p>　　=1+0.75（k-1）=1.30 =1+0.88（k-1）

62、=1.35 </p><p><b>　　得 ： </b></p><p>　　λv2=0.973 </p><p>　　=1-0.035X(1.881/1.30-1)</p><p><b>　　=0.978 </b></p><p>　?、?選取壓力系數(shù)： 0.

63、97 0.99 </p><p>　?、?選取溫度系數(shù)： 0.975 0.98 </p><p>　?、?選取泄露系數(shù)： 0.90 0.92 </p><p>　　Ⅴ.確定容積效率： </p><p><b>　　得： </b></p><p>　　0.832

64、 0.868 </p><p>　?、?確定析水系數(shù)第一級無水析出，故=1.0。而且各級進口溫度下的飽和蒸汽壓由文獻查的 </p><p>　　25°C 3229 Pa 35°C 5733 Pa</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　=(8x105-0

65、.8x3229)x1.2/(15x105-5733)</p><p><b>　　=1.0</b></p><p>　　④ 確定各級行程容積</p><p>　　=0.25/(1000x0.832)</p><p>　　=0.0003 m3 </p><p>　　=（0.25×8x

66、105×308×1.0）/（1000×15×105×298×0.868）</p><p>　　=0.00016 m3</p><p>　?、?確定氣缸直徑，行程和實際行程容積 已知轉(zhuǎn)速n=1000r/min。取行程s=100mm。得活塞平均速度： </p><p>　　=sn/30=3.33 m/s<

67、;/p><p>　　取得活塞桿直徑d=30mm，得：</p><p><b>　　=0.0486 m</b></p><p>　　根據(jù)氣缸直徑標準，圓整的=50mm ，實際行程容積為=0.00032 m3 。活塞有效面積為=0.0032 m2 </p><p><b>　　同理得：</b></p

68、><p>　　= 0.0383 mm , 根據(jù)氣缸直徑標準，圓整的=38 mm ，實際行程容積為=0.00016 m3 ?；钊行娣e為=0.0016 m2 </p><p>　　考慮到圓整值與計算值之間有差值，這里采用維持壓力比不變，調(diào)整相對余隙容積的方法，利用下式計算容積系數(shù)：</p><p>　　計算得新的容積系數(shù)為 ：</p><p>　

69、　=0.917 =0.992 </p><p>　　在通過下式計算新的相對余隙</p><p>　　結(jié)果為： </p><p>　　0.13 0.012 </p><p>　　2.1.2活塞力、指示功率、軸功率的計算以及選配電動機</p><p>　　2.1.2.1活塞力&l

70、t;/p><p>　　各級進、排氣相對壓力損失取值： </p><p>　　0.025 0.053 </p><p>　　0.021 0.046 </p><p>　　因總的進排氣壓力損失得：</p><p>　　0.078 0.067 </p><p&

71、gt;　　計算實際吸排氣壓力：</p><p>　　8×105 N/m2 15×105 N/m2 </p><p>　　(1-0.025) ×8×105 (1+0.053) ×15×105</p><p>　　=7.8×10

72、5 N/m2 =15.8×105 N/m2 </p><p>　　=15×105 N/m2 =30×105 N/m2 </p><p>　　=(1-0.021) ×15×105 =(1+0.046) ×30×1

73、05 </p><p>　　=14.7×105 N/m2 =31.38×105 N/m2</p><p><b>　　計算實際壓力比：</b></p><p>　　= 2.03 = 2.13 </p><p>

74、;　　活塞力的計算 首先計算蓋側(cè)和軸側(cè)活塞工作面積見下表：</p><p><b>　　表2-2</b></p><p>　　止點氣體力計算見下表：</p><p><b>　　表2-3</b></p><p>　　從以上最大活塞力（2863.8 N=0.29t）來看，初選活塞桿直徑30是合適的。

75、而且向軸和離軸行程活塞力比較均衡。</p><p><b>　　確定各級排氣溫度 </b></p><p>　　因為排氣壓力不太高,所以空氣可以看作理想氣體，等熵指數(shù)為K=1.4，由于采用水冷的方式，近似的認為各級壓縮指數(shù)為</p><p>　　=1.30 =1.5 </p><p>　　取=298 K ,

76、 =308 K排氣溫度由式</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　= 350.9 K =395.3 K </p><p>　　2.1.2.2指示功率、軸功率的計算以及選配電動機</p><p><b>　　各級指示功率為：</b></p><p>

77、<b>　　得：</b></p><p>　　3.17kW 3.63kW </p><p>　　總的指示功率為： </p><p><b>　　6.8kW</b></p><p>　　因為微型壓縮機=0.82~0.90 所以取機械效率=0.90</p><p>&l

78、t;b>　　即軸功率為：</b></p><p><b>　　7.6kW </b></p><p>　　取機械功率余度10%，則電機功率取8.3kW，型號為Y160L-6(額定功率為11kW)</p><p><b>　　2.2動力計算</b></p><p>　　2.2.1已

79、知條件和數(shù)據(jù)</p><p>　　根據(jù)第一部分熱力計算的結(jié)果，得出所用數(shù)據(jù)如下所示：</p><p>　　活塞行程：s = 100 mm</p><p>　　轉(zhuǎn) 速：n = 1000 r/min</p><p>　　2.2.2壓縮機各級汽缸氣體力指示圖</p><p>　　設(shè)計的壓縮機為雙缸作用二級壓縮機，各級汽

80、缸參數(shù)及力學情況已知，則相應(yīng)一些部分可以簡化，作汽缸的動力計算?，F(xiàn)用作圖法作汽缸示功圖。</p><p>　　2.2.2.1動力計算基本數(shù)據(jù)</p><p><b>　　表2-4蓋側(cè)活塞力</b></p><p>　　2.2.2.2作圖法繪制綜合活塞力圖</p><p>　?。?） 將設(shè)計示功圖展開在橫坐標為2s的綜合活

81、塞力圖上，縱坐標與設(shè)計示功圖中的力的比例尺相同。</p><p>　?。?） 按勃列克斯近似作圖法在展開的設(shè)計示功圖下方作兩個半圓找出行程s與曲柄銷轉(zhuǎn)角的關(guān)系，轉(zhuǎn)角每等份取</p><p>　?。?） 列出一級往復慣性力數(shù)值表</p><p>　　曲柄半徑與連桿長度比：查資料取</p><p>　　曲軸旋轉(zhuǎn)角速度： </p>

82、<p>　　曲柄銷旋轉(zhuǎn)半徑：mm</p><p>　　由熱力計算數(shù)據(jù)可知最大活塞力為0.494 kN,取3 kN</p><p>　　由公式 代入數(shù)據(jù) </p><p>　　往復質(zhì)量在運動時產(chǎn)生的往復慣性力I為：</p><p><b>　?。?-3）</b>&l

83、t;/p><p>　　現(xiàn)將查得與和I的值如表3.2所示</p><p>　　表2-5 一級往復慣性力數(shù)值表</p><p>　　資料來源：[4] （單位：N mm）</p><p>　　列出二級往復慣性力數(shù)值表</p><p>　　曲柄半徑與連桿長度比：查資料取

84、</p><p>　　曲軸旋轉(zhuǎn)角速度： </p><p>　　曲柄銷旋轉(zhuǎn)半徑：mm</p><p>　　由熱力計算數(shù)據(jù)可知最大活塞力為2.86 kN,取5 kN</p><p>　　由公式 代入數(shù)據(jù) </p><p>　　往復質(zhì)量在運動時產(chǎn)生的往復慣性力I為：</

85、p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　現(xiàn)將查得與和I的值如表3.2所示</p><p>　　表2-6 二級往復慣性力數(shù)值表</p><p>　　資料來源：[4] （單位：N mm）</p><p>　　（4）計算往

86、復摩擦力</p><p><b>　　查資料知：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　= 68.6 N</b></p><p>　　2 = 78.57 N </p><p>　　向軸行程，往復運動

87、摩擦力為正；離軸行程，往復運動摩擦力為負。</p><p>　?。?）將同一曲柄轉(zhuǎn)角下的慣性力I、往復摩擦力及氣體力P(軸側(cè)和蓋側(cè))進行代數(shù)相加，求出各級綜合活塞力P∑。</p><p>　　以下為各級綜合活塞力曲線圖：</p><p>　　2.2.2.3切向力圖</p><p>　?。?）第一級切向力曲線的繪制</p><

88、;p>　　確定飛輪矩之前,需作出壓縮機各列的切向力圖.先求出各個曲柄轉(zhuǎn)角處的切向力值,然后以曲柄轉(zhuǎn)角為橫坐標作出的切向力曲線稱為切向力圖.用作圖法求得的綜合活塞力通常是以行程為等分的，而切向力圖是以角度為等分的,因此,在求得各點的切向力之前,需將綜合活塞力圖上的位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的轉(zhuǎn)角,然后在綜合活塞力圖上取得作用在曲柄銷上的連桿力 (分解成切向力T和徑向力R)。</p><p>　　式中：---代表活塞力&l

89、t;/p><p>　　按曲柄轉(zhuǎn)角求得的綜合活塞力乘以因子,即得轉(zhuǎn)角時的切向力值,其值可按資料《活塞式壓縮機設(shè)計》表3-4取出。作切向力圖 以縱坐標表示切向力,其比例尺與活塞綜合力相同,橫坐標為按圓周長的展開得到的平滑線.取240mm表示100。</p><p>　　由于存在旋轉(zhuǎn)摩擦力的影響，可得：</p><p>　　選取比例尺：力比例尺： 長度比例： </p&

90、gt;<p>　　將橫坐標向下移動相當于的距離和總切向力曲線以移動后的新橫坐標為計算依據(jù)。按上公式計算各點切向力，然后根據(jù)疊加值繪制第一級總切向力圖。第一級切向力和綜合活塞力如表2-7。</p><p>　　表2-7 綜合活塞力和切向力值</p><p>　　資料來源：[4] （單位：N mm）</p><p>　?、频诙壡邢蛄η€

91、的繪制</p><p>　　按⑴中公式計算各點切向力，然后根據(jù)疊加值繪制第二級總切向力圖。第二級切向力和綜合活塞力如表2-8</p><p>　　表2-8 綜合活塞力和切向力值</p><p><b>　　資料來源：[4]</b></p><p>　?、煽偳邢蛄η€的繪制</p><p>　　將兩

92、級的切向力疊加如表2-9</p><p><b>　　表2-9總切向力值</b></p><p><b>　?。▎挝唬篘 mm）</b></p><p>　　下圖為壓縮機各級切向力曲線圖：</p><p><b>　　下圖為總切向力圖：</b></p><p

93、>　　2.2.2.4計算飛輪矩</p><p>　　求平均切向力：量得總切向力曲線與橫坐標所包圍的面積</p><p><b>　　平均切向力為：</b></p><p>　　由前述代入數(shù)據(jù)得： </p><p>　　校核作圖誤差，按熱力計算得到的平均切應(yīng)力是：</p><p><b&

94、gt;　　作圖誤差： </b></p><p>　　允許誤差，故作圖合格。</p><p><b>　　表2-10</b></p><p><b>　　所以： </b></p><p>　　計算飛輪矩，根據(jù)式： </p><p>　　—— 旋轉(zhuǎn)不均勻度，壓縮機采

95、用聯(lián)軸器聯(lián)接查資料，取，代入數(shù)據(jù)，計算得：</p><p><b>　　3壓縮機零部件設(shè)計</b></p><p><b>　　3．1活塞設(shè)計</b></p><p>　　活塞組件介紹活塞組件包括活塞、活塞環(huán)、活塞桿等他們在汽缸中作往復運動，與氣缸一起構(gòu)成壓縮容積根據(jù)活塞的作用和它的運動規(guī)律及受力特點，對活塞的主要要求是：

96、有足夠的強度、剛度，耐磨性好，密封性好，重量輕，活塞與其連接的傳遞動力元件（如活塞桿）營連接可靠。根據(jù)結(jié)構(gòu)式的不同，活塞可分為筒形活塞、盤形活塞、極差式活塞及柱狀活塞等集中形式。</p><p><b>　　筒形活塞</b></p><p>　　筒形活塞用于無十字頭的單作用低壓壓縮機中，形如筒形。連桿小頭通過活塞銷與活塞連接并帶動活塞工作。活塞頂部相當于周邊支撐的平板

97、，在活塞柱體上部開有幾道環(huán)形槽，稱為活塞環(huán)槽，用于裝入活塞環(huán)，以保證活塞工作時，對氣缸壓縮容積的密封。由于筒形活塞在汽缸中作往復運動時，靠曲軸連桿機構(gòu)運動時，從曲軸箱中甩油進行飛濺式潤滑，因此，在活塞環(huán)與活塞銷孔之間的筒體上開有裝刮油環(huán)的環(huán)形槽（有的開在筒體下部，亦稱裙部）。筒體的圓柱面也是承壓面，用以承受側(cè)壓力并引起導向作用。筒體承壓表面粗糙度值Ra一般為0.4~0.2μm。</p><p><b>

98、　　盤形活塞</b></p><p>　　盤形活塞用于有十字頭的雙作用汽缸中。為減輕重量，常制成中空結(jié)構(gòu)?；钊麅啥嗣骈g設(shè)有筋板以增強端面的剛性?；钊膱A柱面上開有活塞環(huán)槽。</p><p><b>　　極差式活塞</b></p><p>　　極差式活塞為兩個以上不同直徑不同級次活塞的組合。它除了具有一般活塞相似的結(jié)構(gòu)之外，還具有結(jié)構(gòu)

99、緊湊，重量輕的特點。為減少泄露損失，可把低壓級至于靠近軸測。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。</p><p><b>　　組合式活塞</b></p><p>　　組合式活塞與一般活塞的區(qū)別是：組合活塞的每一個活塞環(huán)槽是由直徑一大一小的兩個隔距環(huán)所組成，活塞環(huán)

100、隨隔距環(huán)依次裝配時順序裝入。這是因為在高壓級中活塞環(huán)直徑較小，而環(huán)的徑向厚度又較大，即采用了隔距環(huán)和活塞環(huán)組合裝配方式</p><p><b>　　柱塞</b></p><p>　　柱塞是不帶活塞環(huán)的簡單圓柱結(jié)構(gòu)。適用于高壓級小直徑氣缸。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。&l

101、t;/p><p><b>　　活塞桿</b></p><p>　　活塞桿要有足夠的強度，剛度穩(wěn)定性。在活塞桿的設(shè)計及強度校核中，要進行疲勞、穩(wěn)定以及連接凸肩處所受的擠壓應(yīng)力校核。耐磨性好并有較高的加工精度和表面粗糙度要求。在結(jié)構(gòu)上盡量減少應(yīng)力集中的影響。保證連接可靠，防止松動?；钊慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計要便于活塞的拆裝。</p><p><b>　　

102、活塞環(huán)</b></p><p>　　活塞環(huán)是壓縮機中主要的易損件之一。其用途是密封活塞和氣缸的間隙，防止氣體從壓縮容積的一側(cè)漏向另一側(cè)。</p><p>　　3.1.1活塞基本尺寸計算</p><p>　　根據(jù)第二章計算得出的級活塞直徑分別為</p><p>　　50 mm 38 mm </p><p&

103、gt;　　選取第1氣缸設(shè)計活塞,由式 , 得出</p><p>　　活塞高度 H=0.850=40mm</p><p>　　活塞端面厚度mm 活塞桿直徑=30 mm</p><p><b>　　3.2 曲軸設(shè)計</b></p><p>　　3.2.1 曲軸設(shè)計基本原則</p><p>　

104、　1.曲軸的軸頸要有適當?shù)某叽?，使配用的軸承能有勝利的負荷能力；</p><p>　　2.曲軸要有足夠的強度，以承受交變彎曲與交變扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用。曲軸的各危險斷面，尤其是高度應(yīng)力集中現(xiàn)象存在的軸頸和曲柄過度圓角處，要進行強度校核。</p><p>　　3.曲軸要有足夠的剛度。軸頸偏轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過許用值以保證軸承可靠地工作。在采用懸掛電動結(jié)構(gòu)時，電機轉(zhuǎn)子中心的撓度不應(yīng)超過許用值，以保證電機正常

105、工作。</p><p>　　3.2.2曲軸機構(gòu)尺寸的計算</p><p><b>　　1.曲柄銷的直徑：</b></p><p><b>　　cm</b></p><p>　　式中 P——最大活塞力（N）</p><p>　　根據(jù)設(shè)計手冊選定曲柄銷的直徑為 </p>

106、;<p><b>　　2.主軸頸直徑：</b></p><p>　　計算主軸頸選定直徑為38 mm。</p><p><b>　　3.軸頸長度：</b></p><p>　　軸頸長度要與軸承寬度相適應(yīng)，在非定位軸處，軸頸直圓柱部分要的長度要比軸承寬度適當大些，使軸頸與軸承沿軸線方向有相互常動的余地，以適應(yīng)制造

107、偏差和曲柄熱膨脹的影響。</p><p><b>　　4.曲柄厚度：</b></p><p><b>　　5.曲柄寬度：</b></p><p>　　3.3連桿的計算步驟</p><p>　?、?連桿大頭軸瓦的計算</p><p>　　② 連桿小頭軸瓦的計算</p>

108、;<p><b>　?、?連桿的計算</b></p><p><b>　?、?連桿螺栓的計算</b></p><p>　　3.3.1 主要尺寸計算</p><p><b>　　資料來源：[4]</b></p><p><b>　　4連桿加工工藝規(guī)程<

109、;/b></p><p>　　4.1 連桿加工技術(shù)要求</p><p>　　連桿是重要零件，加工不正確會使大頭軸瓦、小頭襯套、曲軸主軸瓦、活塞與氣缸或十字頭與滑道等摩擦性質(zhì)變壞，磨損加快，功率損失加大，壽命降低，甚至發(fā)生沖擊、咬死、燒壞和被迫停車，所以對連桿的加工提出一定的技術(shù)要求，主要要求如下：</p><p>　　⑴小頭孔的公差帶為H7，粗糙度為Ra1.6

110、～0.4um,大頭孔的公差帶當采用薄壁軸瓦為H7,粗糙度為Ra1.6～0.8 um以上,當采用厚壁軸瓦時為H9,粗糙度不大于Ra1.6um。</p><p>　?、坡輻U孔的公差帶為H9,粗糙度為Ra1.6 um。</p><p>　　⑶連桿體大小頭孔圓柱度不底于7級。</p><p>　　⑷連桿體大小頭孔周軸心線在軸心線公共平面上的平行度不底于6級，在連桿橫向剖面上

111、的平行度不底于7級。</p><p>　?、蛇B桿大頭孔軸心線對其端面的垂直度為7級。</p><p>　?、蔬B桿螺栓孔軸心線的縱向平行度不底于9級。</p><p>　?、诉B桿螺栓孔軸心線與支承面的垂直度應(yīng)不底于7級。</p><p>　　4.2 連桿的機械加工過程</p><p>　　連桿毛坯的鍛造工藝有兩種方案：連

112、桿體與連桿蓋分開鍛造或者連成一整體鍛造，分開鍛金屬纖維方向是連續(xù)的（圖4-1a）,具有較高的強度，工作時不易變形，而整體鍛造的連桿（圖4-1b）在隨后的切斷加工后，金屬纖維是割斷的，擔可提高材料利用率。當沒有足夠壓力噸位的鍛壓設(shè)備時，或者某些結(jié)構(gòu)的連桿（圖4-1c），其桿蓋中間有凹坑，無法整體鍛造，只有分開鍛造。</p><p>　　圖4-1整體鍛與分開鍛連桿的纖維方向</p><p>　

113、　表5-1為連桿機械加工的一個全過程。毛坯為模鍛，大頭孔在精加工完畢后切開，小頭孔在壓入襯套后在精加工襯套孔，這樣就容易保證它們的最終尺寸精度與相互位置精度。由于該連桿大、小頭具有落差，故增加車削小頭兩端面的工序。一般，連桿蓋與連桿體不能互換，該工藝過程適合于年產(chǎn)數(shù)千件的成批生產(chǎn)。</p><p>　　表4-1 連桿機械加工工藝過程</p><p>　　對于普通碳鋼，鍛后要正火，以改善金相

114、組織、機械性能和消除內(nèi)應(yīng)力，此種正火是鍛件獲得最后組織的熱處理，而對于合金鋼鍛造毛坯，則是先退火，后粗加工，然后在精加工前進行調(diào)質(zhì)處理。鑄造連桿桿身為減輕重量一般采取工字形截面，且鑄造后其桿身不進行機械加工，材料利用率高。</p><p>　　對于球墨鑄鐵連桿毛坯的熱處理視材料的牌號而定，有的是退火（對QT40-10），有的則是正火加回火（對于QT60-5-3），均在機械加工之前進行。</p>&l

115、t;p>　　5壓縮機的節(jié)能優(yōu)化　</p><p>　　活塞式壓縮機具有適應(yīng)較寬的能量范圍、熱效率高和造價低等優(yōu)點；缺點是結(jié)構(gòu)復雜、易損件多、對濕行程敏感、振動大和運行平穩(wěn)性較差。分析其節(jié)能方法，可以從一下幾方面進行： </p><p>　?。?）減少消耗與壓縮氣體能量的途徑：增大氣閥流通面積；選擇最佳的氣閥彈簧；減小相對余隙容積；增大吸排氣腔容積以減少氣流脈動。 </p>

116、;<p>　　（2）減少消耗與克服運動零件摩擦功率的途徑：活塞及活塞環(huán)之間為往復運動摩擦，所占摩擦功率比例較大。因此，減少這些零件之間的摩擦，具有明顯的節(jié)能效果。首先應(yīng)該確定最佳的活塞環(huán)數(shù)，活塞環(huán)數(shù)越多摩擦功率越大，但有利于減少氣體的泄露，所以需要進行優(yōu)化設(shè)計，找出最佳結(jié)果；其次是合理設(shè)計活塞環(huán)的斷面形狀、活塞環(huán)額高度和寬度的比值以及倒角的形狀；第三是配合尺寸、表面光潔度以及潤滑的確定。減少消耗與克服電動機各種損失。<

117、;/p><p>　　目前我國現(xiàn)有大約4800多萬臺泵、風機、壓縮機在運行，年耗電量占全國用電量的40％左右。節(jié)能環(huán)保潛力很大。我國2008年總發(fā)電量為34600億kwh，壓縮機、泵、風機耗電約13840萬億kwh，由于設(shè)備維護水平低，運行效率低，年浪費電力達700多億kwh。壓縮機占70%，為近500kwh.。壓縮機的節(jié)電對國家和對企業(yè)都有很大的效益。 當節(jié)能減排事業(yè)在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展的時候，壓縮機的節(jié)能問題不斷有