往复式压缩机原理及结构

绪 论

绪 论本课程将系统地介绍往复式压缩机的工作原理、结构、受力分析等各方面的知识，使同学们充分了解往复式压缩机的特点。在教材的基础之上进一步加深同学们对压缩机的认识和了解，对将来走向工作岗位打下比较坚实的基础。当然，实践对于认识压缩机结构、设计优化的帮助是不能否认的。同学们只有将

所学理论与实践结合起来才能收到

良好的效果。

教学大纲

总 论

第一章

第二章

第三章

第四章

第五章

实 验 发展历程

总 论

压缩机的发展历程

从世界范围内看压缩机的发展历程和概况。压缩机的发展历史悠久，具有丰富的设计、研究、制造和运行的经验，至今在各个领域中依然被广泛采用、发展着。在其种类的多样性方面，活塞式以外的各类压缩机机型，如离心式、螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用，并各具特色，。

压缩机分类

压缩机

容机型 速度型

空气压缩机及 化工流程压缩机 往复式回转式离心式

轴流式

往复式压缩机的优缺点 优点： 适应较广泛的压力范围 热效率高、单位耗电量少、加工方便

对材料要求低，造价低廉

生产、使用、设计、制造技术成熟

装置系统较简单

缺点： 转速受到限制 结构复杂、易损件多、维修工作量大 运转时有震动 输气不连续、气体压力有波动

第一章 热力过程

理论循环与实际循环之间的差别

实际循环的压缩机的性能指标

•制冷压缩机指标

•空气压缩机指标

一些重要概念

•输气系数

•压缩机功率、效率

•运行特性曲线

•排气温度

练习题

练习园地

第二章活塞式制冷压缩机动力学曲柄连杆机构的受力分析

曲柄连杆机构的惯性力

连杆惯性力的质量代替系统

往复惯性力

旋转惯性力

气体压力的作用力--气体力

摩擦力

往复式压缩机的动力平衡

曲柄连杆结构的受力分析

单缸制冷压缩机的平衡

多缸制冷压缩机的平衡

第二章练习园地

1．连杆惯性力代替系统应满足条件－－

－－答案

2．平衡块安装方法 －－－－答案

3．多缸压缩机平衡方法－－－－答案

4．曲柄连杆机构受哪些力－－－－答案

第三章 活塞式制冷压缩机的总体结构

制冷压缩机的主要结构参数•活塞平均速度

•活塞行程缸径比

•曲柄转速

•气缸数

•气缸中心距

•曲轴半径连杆长度的比

制冷压缩机的基本要求

•动力经济性方面的要求•质量和外形尺寸方面的要求•可靠性和耐久性方面的要求•结构工艺性方面的要求•压缩机噪声方面的要求•内置电动机方面的要求

制冷压缩机的主要结构图

制冷压缩机的总体结构

•开启式压缩机

•半封闭式压缩机

全封闭式压缩机

•

第三章总体结构练习园地

1．影响活塞平均速度因素 －－－－答

案

2．影响活塞行程缸径比因素－－－－答

案

3．影响曲轴转速因素－－－－答案

4．发生噪声声源有哪些－－－－答案

求 －－－－答案

5．内置电动机要

6．开启式、半封闭和全封闭压缩

机特点

－－－－答案

7．对活塞要求－－－－答案

8．曲轴结构形式－－－－答案

9．气阀要

求 －－－－答案

10．轴封结构 －－－－答案

一台制冷压缩机在其理论排气量已确定而要进

行结构设计时，必须确定一些影响压缩机结构和

性能的重要综合参数。

活塞平均速度

动零件

的高速性。活塞平均速度的表达式为:

ūp =s n /30

式中 s--活塞行程，单位为m;

转速，单位为

r/min;

写为

q vt =1.414i*D*D*ūp *1000

i 确定的情况下，ūp

愈大，则压缩机的气缸直

压缩机的机械摩擦和零件的磨损均增加，机械效率和

活塞平均速度ūp (单位为m/s)是压缩机的最重

要的结构参数之一，它直接反映了往复运n --压缩机按此把压缩机的理论排量改这个表达式说明，在q vt 和径愈小。因此，在保证压缩机运转可靠性、耐久性和合理的动力经济指标前提下，提高ūp 值对缩小压缩机的尺寸具有重要意义，这是设计人员努力追求的目的。但是，提高ūp 的值，

机器的寿命下降。ūp 也决定着工质在压缩机流通截面处的流动速度。ūp 大时，吸排气阀处的流动阻力损失增大，这样，降低了压力系数λp ，增加了功率消耗。此外，ūp 值也决定着压缩机的往复惯性力载荷和由此而引起的零件应力和应变的大小。在几何尺寸和材料相同的情况下，它们是和ūp 的平方成正比的，因而，影响到压缩机的强度和刚度，也影响到压缩机的动力平衡性。

活塞行程缸径比

度刚度、热力过程等很多方面都有影响的结构参数。

活塞行程缸径比ф=S/D 是一个对压缩机摩擦功率、零件磨损、尺寸重量、强对活塞平均速度的影响

/i)**1/3*(提高压缩机转速的同时又要限制ūp 值，是有效的措施。

ūp =0.009228(q vt фn )**2/3

由此可见，在V th 、i 和n 不变的条件下，减小ф的值，则可以把ūp 值降低下来。这对于在