活塞式压缩机气阀设计解读

毕业设计(论文)开题报告

V-0.17/7活塞式空气压缩机之气阀设计

摘要

我国微型空压机的发展基本上是从上世纪九十年代中期开始并逐渐发展起来的。活塞式压缩机属於最早的压缩机设计之一，但它仍然是最通用和非常高效的一种压缩机。活塞式压缩机通过连杆和曲轴使活塞在气缸内向前运动。如果只用活塞的一侧进行压缩，则称为单动式。如果活塞的上、下两侧都用，则称为双动式。

活塞式压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。其中曲轴是活塞式制冷压缩机的主要部件之一，传递着压缩机的全部功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲轴在运动时，承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载，工作条件恶劣，要求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。故曲轴一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造，但现在已广泛采用球墨铸铁（如QT50－1.5与QT60－2等）铸造。

关键词：活塞式压缩机，活塞，曲轴，材料

目录

第一章绪论 (1)

1.1设计题目 (1)

1.2问题来源 (1)

1.3无油润滑压缩机的显著特点 (2)

1.4压缩机发展概况 (2)

第二章总体设计 (4)

2．1机构方案的选择 (4)

2.1.1根据设计要求选V型压缩机 (4)

2.1.2冷却方式的选择 (5)

2.1.3驱动方式的选择 (5)

2．2压缩机的机构参数 (5)

2.2.1活塞平均速度 (5)

2.2.2转速与行程 (6)

2.2.3级数 (6)

2.3压缩机方案设计中影响结构设计的其他因素 (7)

2.3.1十字头的影响 (7)

2.3.2级在列中的配置 (7)

第三章压缩机设计热力计算 (8)

3.1热力计算 (8)

3.2计算过程 (8)

3.2.1估计排气温度 (8)

3.2.2容积效率度的确定 (9)

3.2.3工作容积的确定 (9)

3.2.4确定活塞行程S及汽缸直径D (9)

3.2.5实际指示功w i计算 (10)

及轴功率 (11)

3.2.6指示功率p

i

3.2.7电机功率的选取 (11)

第四章零部件计算 (12)

参考文献................................ 错误！未定义书签。谢辞.................................... 错误！未定义书签。

第一章绪论

1.1设计题目

设计v-0.17/7型活塞式空压机

已知：

1. 介质：空气；

2．进气状态:<1>进气压力:常压

<2>进气温度:常温(<=40度)

<3>相对湿度:<=80%

3．排气状态:<1>额定排气压力0.7Mpa

<2>额定排气量0.37m/min

<3>排气温度(各级):<=180度

4. 汽缸排列型式是V型风冷式，电机驱动。

1.2问题来源

压缩机是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器，在国民经济和国防建设的许多部门中应用极广，特别是在石油、化工、动力等工业中已成为必不可少的关键设备，是许多工业部门工艺流程中的心脏设备。在压缩机应用和设计中，就出现新的要求和问题，主要表现在：

1．在压缩气体过程中，有些气体则对润滑油起腐蚀作用降低有的粘度，使得润滑油的性能下降，无法起到正常的润滑的作用。

2．由于气缸与活塞之间的高速摩擦，使得润滑油的应用越来越广泛，在压缩气体过程中，气体不可避免与润滑油接触，同时温度又高，当工作介质为某些z助燃气体时，很可能引起爆炸而发生事故。

3．在石油工业中，某些气体要求在较低的温度下进行操作，而一旦压缩机

吸入的气体温度极低，润滑油可能凝固，无法起到润滑的作用，或气体中携带的润滑油会导致反应器中催化剂中毒等情况。

4．对于一些纯度要求较高的气体，被压缩的气体在有润滑油压缩机中势必受到润滑油的污染，从而达不到事先的要求。

5．一旦气体中携带了油，会造成某些气动仪的失灵，如控制系统中的压力表

基于以上各种原因，要求设计一种无油润滑压缩机，且其规格要齐全。到目前为止，无油润滑压缩的开发与研发已取得很大的发展，但目前形势来看，无忧润滑压缩机的规格还不够齐全还不能满足社会的需求，因此开发新规格的无油润滑压缩机日益为人们所关注，同时随着无油润滑压缩机向大排气量、大功率的方向发展，为我们这次设计提供了宝贵的经验。

1.3无油润滑压缩机的显著特点

1．被压缩气体不带油污，不需脱油处理，不污染环境

2．无油润滑压缩机系统取消了注油器，油分离器等设备，不但大大降低系统的阻力，还利用增加产量，而且还减少了注油器，油分离器的检修工作量和检修用

3．理想的有无油润滑压缩机由于密封摩擦件摩擦因数小，因而使用寿命长，减少了非生产检修时间及其费用，因此，比有油润滑压缩机的效益高

4．提高了气缸或者气缸套，活塞杠的使用寿命，一般情况下，使用后的气缸或者气缸套经过一定时间的跑合期后，镜面粗糙度会有所提高，而摩擦较小无油润滑压缩机在各行业中具有广泛的用途及无法取代的地位，无油润滑有着广泛发着前景。

1.4压缩机发展概况

早在三、四千年前，我们的祖先便掌握了压气鼓风从事治炼的技术，最早是有兽皮做成“老虎皮”；公元三十一年，东汉的杜诗创造了用水力鼓风设备——排水；一直沿用到现代活塞式压缩机的追雏行。

1934年，采用有自润滑性能的石墨作密封元件，实现了气缸不用油润滑；