3l15.12型空气压缩机设计说明书大学本科毕业论文.doc

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1、编号:( )字 号本科生毕业设计(论文)压缩机王贵富 03071118机自10-6班题目: 姓名: 学号: 班级: 二一四年六月中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名: 罗俊 学 号: 02021118 学 院: 机电工程学院 专 业: 机械工程及自动化 设计题目: 压缩机 专 题: 3L-15/12型空气压缩机 指导教师: 胡元 职 称: 副教授 二O一四 年 六 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 机电工程 专业年级 机自10-6班 学生姓名 罗俊 任务下达日期: 2014年3月1日毕业设计日期: 2014年3月1日至2014年6月17日毕业设计题目: 压缩机毕业设计主要内容和要求

2、:(1) 压缩机总体方案设计根据压缩机的用途,运转条件,排气量和排气压力,制造厂的可能性,驱动方式以及占地面积等条件,本设计压缩机选择L型往复活塞式。(2) 压缩机热力和动力计算压缩机的热力计算,是根据气体的压力、容积、和温度之间存在一定的关系,结合压缩机的具体特性和使用要求而进行,其目的是要求得最有利的热力参数(各级的排气压力、所耗动力)和适宜的主要结构尺寸(活塞行程、气缸直径)。动力计算的目的在于计算压缩机的作用力,确定压缩机的所需额飞轮矩以及各种型式压缩机惯性力、惯性力矩的平衡状况。初步设计压缩机所需的基础。(3) 压缩机气缸部分设计气缸是活塞式压缩机中组成压缩容积的主要部分。根据压缩机

3、所要达到的压力,排气量,压缩机的结构方案,压缩气体的种类,制造气缸的材料以及制造厂等条件,选择合适的类型。(4) 压缩机基本零部件设计压缩机由多个零部件组成,通过计算,设计基本尺寸,再对其进行强度校核,使设计的零部件能达到要求。院长签字: 指导教师签字: 中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语(基础理论及基本技能的掌握;独立解决实际问题的能力;研究内容的理论依据和技术方法;取得的主要成果及创新点;工作态度及工作量;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 指导教师签字: 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书指导教师评语(基础理论及基本技能的掌握;独立解决实际问题

4、的能力;研究内容的理论依据和技术方法;取得的主要成果及创新点;工作态度及工作量;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 评阅教师签字: 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(选题的意义;基础理论及基本技能的掌握;综合运用所学知识解决实际问题的能力;工作量的大小;取得的主要成果及创新点;写作的规范程度;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 评阅教师签字: 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任签字: 年 月

5、 日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组负责人: 年 月 日摘 要空气压缩机是一种用来压缩空气、提高气体压力或输送气体的机械,是将原动机的机械能转化为压力能的工作机,简称为空压机。本设计为往复活塞式压缩机设计。往复活塞式压缩机利用活塞在气缸中往复运动使容积缩小从而提高气体压力。活塞式压缩机与其它类型的压缩机相比有许多优点:压力范围最广,从低压到高压都适用;效率高;适应性强,特别是用于小排气量的情况。因此在国民经济生产中,往复活塞式压缩机的应用十分广泛。本设计的内容包括压缩机的总体、气缸及基本部件的设计。主要通过热力计算和动力计算来确定压缩机的总体结构方案设计,和各种零部件的设计。同时,更侧重

6、对曲轴进行了设计,绘出了压缩机的总装图,气缸,十字头,活塞,曲轴、连杆轴瓦等的零部件图。并运用材料力学理论对部分零部件进行了强度校核,使之满足工艺、安装、维修等方面的要求。在本设计中选用了国内常用的三、六瓣平面填料密封,能很好地满足密封要求。关键词:压缩机、活塞、气缸、曲轴 AbstractThe design topic is the design of a back and forth piston type compressor. The back and forth piston type compressor makes use of the piston in cylinder a

7、nd forth sport make capacity contracted from but increase air pressure. The piston type compressor compares with the compressor of the other types have many advantages: the pressure scope is the most wide, all applying from low-pressure to the extra high voltage; high efficiency; the adaptability is

8、 strong, used in the circumstance of the small row tolerance especially. So, the application of the compressor is more and more widely in the production of the national economy. The design includes the total and crank shaft of the compressor designs. It is confirm the completed the overall structure

9、 of project design and all accessories by the thermodynamic energy calculation and motive calculation. In the same time, And more focused on the design of crank shaft, plotting the general armament department of compressor, crank shaft, and cylinder etc. It is exerted the material mechanics theoreti

10、c to check the intensity of all accessories, in order to satisfy the required of technics, installation and maintain. It selected the three-six petal plane padding seal of in common use in the country during the design,so can satisfy the seal request well.Key words:compressor、piston、air cylinder、cra

11、nk shaft 目 录1 绪论11.1压缩机的用途11.2压缩机工作原理及结构简介11.2.1工作原理11.2.2结构简介22 压缩机总体设计42.1结构方案选择42.2级数选择和各级压力比的分配43 空压机的热力计算和动力计算73.1压缩机热力计算73.1.1容积系数73.1.2压力系数:83.1.3温度系数:83.1.4气密系数:83.1.5计算干气系数93.1.6计算抽气系数93.1.7确定缸径103.1.8复算压力比和调整余隙容积103.1.9计算各列最大活塞力123.1.10初步确定各级等温功率及最大辅功率123.1.11计算排气温度133.1.12计算功率143.1.13等温效率

12、143.1.14气缸主要尺寸的确定与校核153.2动力计算163.2.1压缩机中的作用力163.2.2飞轮矩的确定计算:184 气缸部分的设计274.1.气缸274.1.1气缸主要尺寸设计274.1.2气缸壁厚确定:304.1.3气缸进排气抠面积计算314.1.4.连杆长度错误!不能通过编辑域代码创建对象。的确定:315 基本部件设计425.1十字头主要尺寸确定:425.2滑承的润滑计算:445.3曲轴基本尺寸设计465.3.1曲轴强度计算465.3.2曲轴基本技术要求495.4带轮设计506 结 论52参考文献53英文翻译54中文翻译60致 谢65 1 绪论1.1压缩机的用途现代工业中,压缩

13、气体的机器用得越来越多,压缩机是输送气体介质并提高其压力能的机械装置。活塞压缩机是依靠活塞在气缸内作往复运动而实现工作容积的周期性变化来工作的。压缩机的用途十分广泛,几乎遍及工、农业各个生产领域,如矿山、冶金、石油化工、机械、国防和农田灌溉等。在石油化工生产中,其原料、半成品或产品大多是流体,因此压缩机在其生产中更占有重要的地位。而活塞压缩机由于具有耗能低、适应性强和灵活性大等优点,应用比较普遍。所以活塞压缩机的设计及研究对国民经济的发展具有十分重要的意义。煤矿中广泛使用着各种有压缩空气驱动的机械及工具,如采掘工作面的气动凿岩机、气动装岩机,凿井使用的气动抓岩机、地面使用的空气锤等等。空气压缩

14、设备就是指为这些气动机械提供压缩空气的整套设备。在井下使用以压缩空气为动力的机械,主要因为它安全,在有瓦斯的矿井中,克避免产生电火花引起的爆炸,容易实现冲击机械高速、往复、冲击强的要求,比电力有更大的过负载能力。3L-1512型空气压缩机,使用压力01015 (绝对压力),排气量 15m3min,可用于气功设备及工艺流程,适用于易燃易爆的场合,可以大幅度的提高生产率,工艺流程用于压缩机是为了满足分离、合成、反应、输送等过程的需要。因而适用与各种有关工业中。因为活塞式压缩机己得到如此广泛的应用,故保障具可靠的运转极为重要。气液分离系统是为了减少或清除压缩机中的油、水及其冷凝液。本机为角度式L型压

15、缩机,其结构紧凑,气缸间配管及检修空间也比较宽阔,基础力较好,切向力也比较均匀,机器转速较高,整机紧凑,便于管理。本机分成两列,其中竖直列为第一级,水平列为第二级,两列夹角为90度,共用一个曲拐,曲拐错角为0度。1.2压缩机工作原理及结构简介1.2.1工作原理本机为往复活塞式压缩机,依靠在气缸往复运动中的活塞压缩气体体积而提高其压力。当驱动机电机开启后,通过皮带传动带动压缩机的曲轴运动,不断转动的曲轴使连杆不停地摆动,而牵动十字头,活塞杆和活塞分别在十字头滑道内和气缸内做往复直线运动。压缩机工作时,在活塞从外止点到内止点运动的过程中,气缸容积(工作)处于相对真空状态,缸外一级进气缓冲罐中的气体

16、即通过吸气阀吸入缸内,当活塞行至外止点时,气缸内充满了低压待压缩气体。当活塞由外止点向内止点运动时,吸气阀自动关闭气缸内的气体压力山于气体被逐渐压缩而不断提高,当气体压力大于排气阀外气体压力和气阀弹簧力时,排气阀打开,排出压缩气体,活塞运动到外止点时,排气终了,准备重新吸气。至此,完成了一个膨胀、吸气、压缩、排气、再吸气的工作循环。从一级气缸排出的气体,进入中间冷却器后,再经过仪表控制管路组件进入二级气缸,进行第二级压缩至需要的压力,经过二级排气缓冲罐排出压缩机。因此,周而复始,活塞不断地往复运动,吸入气缸的气体又不断地被吸入排出,从而不断的获得脉动的压缩气体。1.2.2结构简介(1)气缸组件

17、各级气缸中都有三层壁并形成两层空腔,最里层的薄壁筒为气缸套,紧贴在内壁上,内壁与其外面一层形成空腔通冷却水,称为冷却水套,冷却水套包在整个缸体、缸头、填料函腔和气阀腔周围,以其全面冷却气缸的各个部件;外层是气体通道,它被分成两部分吸入通道和排出通道,分别与吸入阀、排出阀相通,缸体靠近曲轴侧,由于穿过活塞杆,为防止气体泄漏,没有填料函腔,整体为铸铁结构。 这种结构的特点是气缸靠轴侧的座盖与缸体铸成一体,简化了缸盖结构,减少了封面,填料函和气缸中心线的同心度很容易得到保证,气缸座盖上有止漏口与压缩机相配合,以保证气体和十字头滑道的同心度,但这种结构较复杂,铸造工艺有定难度。(2)活塞组件一级活塞为

18、盘形中空组合活塞,整个活塞分成两部分;二级活塞为盘型中空整体活塞。均为铸铁制造,表面经阴极氧化处理,可以防腐蚀,一级活塞有一道支撑环,装配时应将活塞环的开口互相错开,可以减少泄漏。各级活塞环均为四氯乙烯,气缸由注油器实现有油润滑。(3)吸气阀、排气阀组件各级吸排气阀均为环形阀,有阀座,阀盖,阀片,弹簧等零件组成。阀片由不锈钢组成,其他零件都经镀镉处理,因而气阀的耐蚀性良好。气阀中均匀分布的弹簧将阀片压紧在阀座上,工作时,阀片在两边压力差和弹簧力的作用下打开或者关闭,由于气阀阀片自动而频繁地启动,因而要求弹簧力均匀,安装时应对弹簧仔细挑选,力求弹簧高度一致。另外,在阀座、阀盖的密封面上,严禁划伤

19、或粘上固体颗粒杂质。(4)填料组件本机填料部件由截流套、密封环、销闭环等组成,这些密封元件均由填充材料四氯乙烯组成。截流套内的截流迷宫环槽用于截流降压,减轻密封环的负荷。销闭环、密封环靠外圈弹簧和气体力紧箍在活塞杆上起密封作用,若内表面磨损,密封元件将自己补充,因而不至于密封失效。(5)传动机构L型机身内装有曲轴,与联轴器同步电动机相连。曲轴轴颈两端各装有一个滚动的轴承, 曲轴由球墨铸铁铸造而成,曲轴上装有两块灰口铸铁的平衡块,以平衡回转部分不平衡重量和运动部件的部分惯性力,同一曲轴柄销装有两根连杆,同时带动水平列和竖直列的往复部件。连杆为球墨铸铁铸造,与曲柄相连接的大部分都装有轴承合金轴瓦,

20、轴瓦与轴颈的间隙可用垫片进行调节,与十字头连接的小头是整体的,装有由锡青铜加工成的轴瓦,大小头轴瓦之间沿连杆轴向装有油孔,连杆与活塞杆之间的松动 (空隙)、十字头销及十字头体上均钻有油孔,使由连杆送来的润滑油能进入十字头滑道。在我国,目前亚搜集制造业已经发展成为机械制造行业的一个重要组成部分。全国已有上百个专业生产厂家,制造各种类型的压缩机,能够满足国民经济各部门的需求。2 压缩机总体设计2.1结构方案选择活塞式压缩机的结构方案由下列因素组成:机器的型式,级数和列数,各级气缸在列中的排列和各列间曲柄错角的排列。选择压缩机的结构方案时,应根据压缩机的用途,运转条件,排气量和排气压力,制造厂的可能

21、性,驱动方式以及占地面积等条件,从选择机器的型式和级数入手,制定出合适的方案。L型压缩机相邻的两列气缸中心线夹角为90度,而且分别作垂直与水平布置。 L型压缩机具有独特的优点:1 当两列往复运动质量相等时,二阶往复惯性力作用在与水平成45度夹角的方向,所以机器运转比v型还要平稳;2 机身的受力情况比其余角度式有利,中间冷却器和级间管道直接安装在机器上的条件更优越;3 大直径的气缸成垂直布置,小气缸成水平布置,因而可避免较重的活塞对气缸的磨损的影响。本设计选择L型。2.2级数选择和各级压力比的分配 工业用的气体,有时需要较高的压力,需采用多级压缩。在选择压缩机的级数时,一般应遵循下列原则:使压缩

22、机消耗的功最小,排气温度应在使用条件许可的范围内,机器重量轻,造价低,要使机器具有较高的热效率,则级数越多越好(各级压力比越小越好)然而级数增多,则阻力损失增加,机器总效率反而降低,结构也更加复杂,造价便大大上升。因此,必须根据压缩机的容量和工作特点,恰当的选择所需要的级数和各级压力比。 要求长期连续运转的大中型压缩机,可靠性和经济性最为重要。在选择级数时,从获得较高效率的观点出发,可以应用曲线图来初步确定所需的级数。图中横坐标表示级中的相对压力损失,一般平均的相对压力损失值为为,在初步设计中,大型压缩机可取中间值,小型的可取大值。纵坐标表示级中最佳压力比,按此压力比确定压缩机的级数,可达较高

23、效率。不同的曲线表示不同的压缩过程指数值n,若已知压缩机总的压力比为,则压缩机的级数Z为: (2-1)1.在活塞式压缩机中,一个连杆所对应的气缸活塞组即为一列。压缩机按列的多少分成单列和多列两类。多级压缩机得主要优点是:A.可通过合理的布置曲柄错角,使切向力比较均匀,因此飞轮的重量可取得较轻。同时,各列的最大惯性力不会同时发生,而且可以相互抵消。所以机器的惯性力平衡性较好,机器转数可以提高,基础减小。B.功率相同的压缩机,列数增多,每列承受气体作用力减小,每列运动机构较轻,机器的转数可取得较高,因此,压缩机和驱动机紧凑而较轻。C每列串联气缸较少,气缸和活塞的装拆方便。2.确定各级的压缩级数,选

24、用二级压缩确定各级的压缩比 (2-2)式中:-压缩机的总压缩比一般压缩机得各级压力比在2-4之间,所以取=33.压缩机转数和行程的确定:转速和行程的选取对机器的尺寸、重量、制造难易和成本有重大影响,并且还直接影响机器的效率、寿命和动力特性。如果压缩机和驱动机直接相连接,则也影响驱动机的经济性和成本。近代设计活塞式压缩机的总趋势是提高转数。 转数、行程、活塞的平均速度的关系式: (2-3)式中:-活塞的平均速度(m/s) n-压缩机的转数(转/分) s-活塞行程(m) 活塞式压缩机设计中,在一定的参数和使用条件下,首先应考虑选择适宜的活塞平均速度,因为:A 活塞平均速度的高低,对运动机件中的摩擦

25、和磨损有直接的影响。对气缸内的工作过程也有影响。B 活塞速度过高,气阀在气缸上难以得到足够的安装面积,所以气阀、管道中的阻力损失很大,功率的消耗以及排气温度将会提高。严重的影响压缩机运转的经济性和使用的可靠性。一般说来:考虑活塞摩擦损耗及排气条件,工艺流程中使用的大中型压缩机速度可取4-5m/s,对于大批量生产的动力用固定式空压机,未获得较高的效率,可取3-4m/s,在这里,选转速=4m/s。在一定的活塞速度下,活塞行程的选取,与下列因素有关:A 排气量的大小。排气量大者行程应取得长些,反之则应短些。B 机器的结构形式。考虑到压缩机的使用维护条件,对于立式、V型、W型、扇形等结构,活塞行程不宜

26、取得太长。C 气缸的结构。主要应考虑I级缸径与行程要保持一定比例,如果行程太小,则进、排气接管在气缸上的布置将发生困难(特别是径向布置气阀的情况)。排气量Q表达式: (2-4)式中:i-单作用为1双作用为2-第一级缸数-排气系数另外: (2-5)式中: -一级气缸容积 -容积系数 -压力系数 -温度系数 -泄露系数各系数可在泵与压缩机一书上查到且设计(一级缸径比:)代入有: (2-6)式中查得 :计算行程: (2-7)所以行程因为所以3 空压机的热力计算和动力计算3.1压缩机热力计算压缩机的热力计算,是根据气体的压力、容积、和温度之间存在一定的关系,结合压缩机的具体特性和使用要求而进行,其目的

27、是要求得最有利的热力参数(各级的排气压力、所耗动力)和适宜的主要结构尺寸(活塞行程、气缸直径)。排气系数的计算 (3-1)式中:排气量行程容积容积系数压力系数温度系数气密系数已知:两级压缩,各级名义压力比,一级吸气一个大气压,二级排气十二个大气压,相对余隙容积:,水冷却3.1.1容积系数 对大多数压缩机来说,对排气量的影响比其他系数大。 (3-2)查得: (3-3) (3-4) 得:3.1.2压力系数: 吸气终了压力(相应于气缸内的压力),通常低于公称吸入压力(相应于吸气管中压力)。气缸内的压力,要达到吸气管中的压力,需经过一段预压缩。这又相当于使有效行程容积缩小,吸气能力再次下降。考虑因吸气

28、过程中的压力损失使吸气能力下降而引用的系数称为压力系数. 吸气结束时,造成气缸内的压力和吸气管中气体压力的差别的主要原因是:吸气阀存在弹簧力和吸气管中的压力波动。 过强的弹簧使阀提前关闭,这将降低接近吸气终点时气缸内的压力,增大了管道同气缸内的压力差,因而下降。 由于活塞式压缩机进排气过程的周期性,吸气管中的压力是周期的波动的。当吸气结束,吸取阀即将关闭的瞬间,吸气管道中的压力整处于波峰,气缸内的压力可能高过吸气管中的公称压力,这时压力系数可能大于1,在低于公称压力的情况下,压力系数小于1. 当常压吸气时,较小值适用于通道截面较小的或具有过强弹簧的气阀。在循环压缩机的第一级和多级压缩机得第二级

29、,因吸气压力较高,即使同样大小的压力损失,相对压力损失仍很小,这时。一般压缩机,在第三级开始就可以认为。但是当长的导管,高的气流速度或在导管与气缸见的缓冲容积不够大时,可发生很大的压力波动,这时压力系数不能按上述范围选取。由于采用环骗阀,弹簧力不是很强,两级压力差别不大,可取3.1.3温度系数: 影响气缸内气体在吸气终了时温度的主要因素是:在吸气过程同气体接触的气缸和活塞的壁面传给气体热量的大小,膨胀终了时余隙容积中残余气体温度的高低,气体在吸气过程中阻力损失的大小。显然,在吸气过程中。气体吸收的热量越多,温度便越高,温度就越小。要全面的考虑这些因素对温度系数的影响,精确的求得是比较困难的,计

30、算时可根据压力比的大小。根据设计手册图查得:时,约为由于水冷效果好,取最大值,3.1.4气密系数: 由于气阀,活塞环,填料以及管道,附属设备等密封不严而造成泄漏,使得压缩机的排气量总是比气缸的吸气量小。 压缩机泄漏部位不同,对工作所造成的后果也不同。填料,管道连接处以及单作用活塞的活塞环密封不严密,第一级吸气阀或延迟关闭,所漏出的气体将分别漏出的气体将分别漏人大气、吸气管或者与第一级吸气管相通的容积,这样的泄漏称为外泄漏。外泄漏使压缩机的排气量降低,同时对各级的压力也发生影响。计算时,气密系数取得各级气缸排气系数为:3.1.5计算干气系数 若空压机级进口含有水蒸气,气体经过压缩,蒸汽的分压将提

31、高,而后在冷却器中冷却,当压缩机的蒸汽分压超过冷却器气体出口温度下水的饱和蒸汽压时,气体中的蒸汽将冷凝而析出水分。水分的析出会影响第一级以后各级的吸气量。计算时,如不考虑水分的析出,将会使得各级实际压力同计算结果不相同。各级在进口温度下饱和蒸气压查表得:一级无水吸出,故 (3-5) (3-6)3.1.6计算抽气系数 在化工流程中,经常遇到从级间抽气或加气的情况,例如在合成氨生产中,要在不同压力下清除有害气体,使得压缩机隔断的重量流量不相等。在确定各级的气缸行程容积时,要考虑到它的影响。为此,引进抽气系数,它表示某级的吸入容积与级吸入容积的比值。由设计依据知:所以压缩机各级气缸行程容积为: (3

32、-7) (3-8)3.1.7确定缸径 (3-9)一级气缸直径为:圆整后取为二级气缸直径为:圆整后取为圆整后实际行程容积为:3.1.8复算压力比和调整余隙容积气缸直径圆整后,如其他参数不变,则压力比分配变改变,若忽略压力比改变后对容积系数的影响,则压力比的改变可认为与活塞有效面积改变成比例:由于一级缸径圆整变小,使一级排气压力要成正比例降低:由于二级缸径圆整变小,使一级排气压力要成反比例增大:故一级压力比为:表3-1 汽缸直径 活塞面积参数级次气缸直径活塞有效面积前后前后一级0.45400.450.32380.3181二级0.26250.260.10820.1062由于一级缸径圆整变小,使一级排

33、气压力要成正比例降低:由于二级缸径圆整变小,使一级排气压力要成反比例增大:故一级压力比为: (3-10)相应危机压力比变为: (3-11)也可,用调整相对余隙的办法维持压力比不变,即一级缸径缩小,相对余隙容积也缩小,使气体进气量不变,二级缸径减小了,相对余隙容积也减小,使二级吸进的气量也不不变,由此可得: (3-12)一级新的相对余隙容积: (3-13)二级新容积系数: (3-14)二级新相对余隙容积: (3-15)本计算中取调整的相对余隙容积3.1.9计算各列最大活塞力取进排气相对压力损失: 气缸内实际进排为:3.1.10初步确定各级等温功率及最大辅功率按手册式2-57进行计算: (3-16

34、) (3-17)按手册式2-74求轴功率 (3-18)式中等温效率查手册查表2-9后可得:根据最大轴功率,查表2-10初选活塞杆直径轴侧和端侧的活塞面积分别为:表3-2 活塞轴侧、端侧面积参数轴侧(去除活塞杆面积)活塞杆直径为端侧 第一级0.31480.3181第二级0.1030.1062最大活塞力(以连杆受拉伸为正活塞外止点)活塞内止点垂直列(一级):水平列(二级):根据最大活塞力,修改活塞杆直径,取,再计算最大活塞力3.1.11计算排气温度取压缩指数: 排气温度: (3-19) (3-20)3.1.12计算功率 (3-21) (3-22)总的指示功率:取机械效率:轴功率:电动机的功率余度取

35、,则电动机功率为:由于用于空压机的电机,选用YR系列(IP23)线绕转子三相异步电机,选用YR280S-4,功率,转速,电流,效率,重量。3.1.13等温效率各级等温压缩功率 (3-23)总的等温指示功率:等温指示效率:查手册表2-9,符合空气压缩机,等温效率范围。3.1.14气缸主要尺寸的确定与校核一二级气缸内最高气体压力为,气缸材料为ZG25A,弹性模数,泊松系数为气缸套材料HT30-54,气缸套压入气缸最大过盈值为,1.计算气缸套与气缸壁之间接触压力 (3-24)计算汽缸壁内表面的切向应力 (3-25)气缸壁内表面径向应力计算气缸壁外表面应力切向应力: (3-26)径向应力:计算气缸套内

36、表面应力 (3-27)径向:计算气缸外表面应力:切向应力: (3-28)径向应力:计算当量应力和强度校核:气缸材料为ZG25A,取其屈服强度安全系数,则许用应力干式铸铁气缸套许用应力,比值气缸壁外表面当量应力: (3-29) 故安全气缸壁内表面当量应力 (3-30) 故安全3.2动力计算 动力计算的目的在于计算压缩机的作用力,确定压缩机的所需额飞轮矩以及各种型式压缩机惯性力、惯性力矩的平衡状况。初步设计压缩机所需的基础。3.2.1压缩机中的作用力 压缩机中作用力的分析,是进行压缩机零件强度和刚度计算的依据,也是判断这些力对压缩机装置影响的基础。 压缩机中主要的作用力有气体压力。曲柄连杆机构运动时产生的惯性力和摩擦力。曲柄连杆机构的运动关系和惯性力:活塞位移: (3-31) 经运算: (3-32) 式中:-连杆长度 -

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