离心分离器结构设计

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY

毕业设计说明书题目：离心分离器结构设计

二级学院（直属学部）：

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2014 年06月

离心分离装置是润滑系统的重要组成部分,在润滑油的流动过程中,大量的游离空气和燃气抽到润滑油中来,使润滑油中的空气含量增加这将降低它的冷却能力,增大其消耗量及管路中的流油阻力,影想泵的抽油能力，因此在靠近油箱的回油路出口上需要设计油气分离器，把润滑油中含有的大部分空气分离出来。

分离器有多种形式，其中离心分离器效果最好，它主要利用离心力场将油液中的未溶气体分离出来，在这种情况下，工作液为重物质，在离心力场的作用下甩向转子外缘，而气体较轻，在压力场的作用下集中在转子中心，在此加以聚集并排出。

离心分离器一般是有转子,壳体,转子轴等零件组成，其中转子是对油施加旋转的核心。所以转子的结构尺寸对油气分离器的性能有很大的影响。

本文现针对某型发动机润滑系统中的分离器进行了油气分离技术的分析并根据分离效果的要求来初步确定分离器转子的结构尺寸，建立了理论推导的计算模型并使用SOLIDWORKS 技术对其进行三维造型设计。

关键字：离心分离器 Solidworks 夹具分析

第1章概述 (1)

1.1 毕业设计的目的 (1)

1.2 课题简介 (1)

第2章油气分离器结构设计 (3)

2.1 转子结构尺寸设计 (3)

2.2 转子结构尺寸计算 (6)

第3章传动系统设计 (8)

3.1 轴的设计 (8)

3.1.1选取轴的材料和热处理的方法 (8)

3.1.2按扭转强度估算轴的直径 (8)

3.1.3轴的结构设计 (8)

3.1.4轴的强度计算 (8)

3.2 联轴器的选择 (10)

3.3 轴承的选择 (10)

第4章分离器三维造型 (11)

4.1 Solidworks简介 (11)

4.2 分离器壳体建模 (11)

4.3 盖的建模 (15)

4.3.1建立新的文件 (15)

4.3.2绘制草图 (15)

4.3.3生成实体 (16)

4.4 转子的建模 (17)

4.4.1按照以上方法，先打开一个零件文件 (17)

4.4.2绘制草图 (17)

4.4.3生成基体特征 (17)

4.5 装配模型 (18)

第5章分离器盖夹具设计 (20)

5.1 总体规划 (20)

5.2 确定定位方案，设计定位装置 (20)

5.3 确定夹紧方式，设计夹紧装置 (20)

5.4 夹具在车床主轴上安装 (20)

5.5 夹具总图上尺寸 (20)

结论 (22)

参考文献 (23)

第1章概述

1.1 毕业设计的目的

毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个环节使学生综和运用所学过的基本理论,基本知与基本技能去解决专业内的共程技术问题而进行的一次基本训练。

（1）培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力拓宽和深化学过的知识。

（2）培养正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序,规范和方法。

（3）培养正确使用技术资料,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。

（4）培养调查研究,面向实际,面向生产的基本工作态度,工作作风和工作方法。1.2 课题简介

离心分离装置是润滑系统的重要组成部分,在润滑油的流动过程中,大量的游离空气和燃气抽到润滑油中来,使润滑油中的空气含量增加这将降低它的冷却能力,增大其消耗量及管路中的流油阻力,影想泵的抽油能力，因此在靠近油箱的回油路出口上需要设计油气分离器，把润滑油中含有的大部分空气分离出来。

分离器有多种形式，其中离心分离器效果最好，它主要利用离心力场将油液中的未溶气体分离出来，在这种情况下，工作液为重物质，在离心力场的作用下甩向转子外缘，而气体较轻，在压力场的作用下集中在转子中心，在此加以聚集并排出。

本文现针对某型发动机润滑系统中的分离器进行了油气分离技术的分析并根据分离效果的要求来初步确定分离器转子的结构尺寸，建立了理论推导的计算模型并使用SOLIDWORKS 技术对其进行三维造型设计。

润滑系统中由供油泵从油箱中抽出一定流量的润滑油,经过压力调节活门的调压使泵出口的润滑油压力基本恒定,压力油经过油滤过滤后通过直射式喷油嘴向轴承内圈外缘喷油,借助离心力将润滑油带入轴对发动机前后轴等进行润滑,润滑过后的热润滑油靠回油泵流回有箱,由于润滑过后的润滑油中含有大量气体对系统不利。因此,在流回油箱前需进油气分离器把润滑油于气体分离。

润滑油系统所采用的油气分离装置主要有三种类型：动压式油气分离器，离心机式油气分离器，平板式油气分离器。

其中平板式最简单,它利用润滑油以薄层流过平板或孔隙或滤网时气泡破裂使空气从润滑油中溢出从而使油气分离,显然在润滑油粘度较大及气泡直径较小时分离效果较差,且当油流较大时,需要较大的平板,它用于早期的或小型发动机

动压式油气分离器是利用液体旋转离心力来进行油气分离的,在摩擦阻力大,液体旋转角度下降快的情况分离效果较差,一般设计在回油箱的回油管的出口,回油在压力作用下切向进入油气分离器,在内壁上旋转使气体分离逸出,离心机式分离效果最佳,这是由于离心机式分离器依靠转子的旋转使油气获得较高的切向速度,但它需要消耗一定的功率来驱动转子。

离心机式分离器称为离心式分离器,它主要利用离心力场将油液中的未溶气体分离