机电一体化毕业设计（论文）-往复式空气压缩机的设计.doc

烟台工程职业技术学院 机电工程 系 机电一体化 专业 08 级毕业设计（论文）题 目: 往复式空气压缩机的设计 姓名 学号 指导教师（签名） 二一 年十一月 六 日 烟台工程职业技术学院毕业设计（论文)诚 信 承 诺 书本人慎重承诺：我所撰写的设计（论文）往复式空气压缩机的设计 是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。毕业论文（设计）的研究成果归属学校所有。 学生(签名)： 二一年 十一 月 六 日目 录摘要4前言4设计任务书5 传动方案的拟定及说明5 电动机的选择6 传动装置的总传动比及其分配6 轴的设计计算9 滚动轴承的选择及计算12 v带的选择 13 润滑与密封14 设计小结14总结15致谢15参考文献15往复式空气压缩机【摘要】本设计是基于cad技术的往复式空气压缩机设计及主要零件的工艺设计。随着计算机信息技术的迅速发展，计算机辅助设计和计算机辅助制造技术（cad）在各个领域得到了广泛的应用，尤其是在机械设计及机械制造领域。cad技术的应用大大提高了其工作效率，降低了产品的生产成本。空气压缩机是一种常用的，其设计涉及材料、力学等多类知识。在二级圆柱斜齿齿轮减速器的设计过程中，本人积极引入cad技术，运用solidworks对空气压缩机的各部分零件进行造型以及整机装配，最后选择主要零件进行工艺设计。cad技术的初步应用，简化了传统的设计过程，提高了工作效率，并使设计更加合理化，科学化。关键字 计算机辅助设计 空气压缩机工艺设计 solidworks造型前言由于空气压缩机是最常用的压缩空气装置，所以世界各国都不断的在改进它，寻求新的突破，降低其成本，提高其效率，扩大其应用范围。为了更好的适应现代市场的需求，就必须运用计算机辅助设计技术解决过去计算繁琐，绘图工作量大及工作效率低，速度慢的问题。基于这些方面，我运用了功能强大的三维造型软件solidworks对空气压缩机的各个组成零件进行三维实体造型并进行装配，实现所设计的减速器在投产前的装配检验。通过实体造型和装配，检验并修正设计计算中可能出现的一些问题，使其布局更合理，使产品的设计更贴近生产实际，并能直接生成二维图纸，因此节约了大量的时间。机械设计课程设计任务书题目：设计常用的往复式空气压缩机 一 总体布置简图 1电动机；2小带轮；3v带；4大带轮；5空气压缩机； 二 工作情况 间歇性工作、载荷平稳、单向旋转三 原始数据 压缩机轴的速度（r/min）： 630 电动机轴的速度（r/min）：1440 带速允许偏差（）：5 使用年限（年）：5 工作制度（班/日）：2 四 设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 轴的设计 3. v带的设计4. 滚动轴承的选择 5. 键的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 五 设计任务 1空气压缩机的总装配图一张 2轴零件图一张 3设计说明书一份 六 设计进度 1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴的设计 3、 第三阶段：轴、轴承、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写往复式压缩机的主要特点1、优点：1）适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力；2）热效率高，单位耗电量少；3）适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；4）可维修性强；5）对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；6）技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；7）装置系统比较简单。2、缺点：1）转速不高，机器大而重；2）结构复杂，易损件多，维修量大；3）排气不连续，造成气流脉动；4）运转时有较大的震动。3、空气压缩机的用途1） 、传统的空气动力：风动工具，凿岩机、风镐、气动扳手，气动喷砂 2） 、仪表控制及自动化装置，如加工中心的刀具更换等、车辆制动，门窗启闭3）、食品、制药工业，利用压缩空气搅拌浆液 4 ）、大型船用柴油机的起动g 、风洞实验、地下通道换气、金属冶炼电动机的选择 1电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式y（ip44）系列的电动机。 2电动机容量的选择 1）工作机所需功率pw pw6kw 2） 电动机的输出功率 pdpw/ 0.90 pd6.67w 3）电动机转速的选择 初选为转速为1440r/min功率为7.5kw的电动机 4）电动机型号的确定 由表201查出电动机型号为y132m1-6,其额定功率为7.5kw，满载转速1440r/min。基本符合题目所需的要求 电动机装配图电动机轴的设计计算1 选择轴的材料，选用45号钢，正火处理2初步确定轴的最小直径 dc* c为与轴材料有关的系数，查相关手册得c=110则dc* =110* =36.2mm由于输出轴与带轮相连，轴端有一个键槽，所以将直径扩大3%，取dmin=38mm3轴的结构设计 从左到右，首先与带轮配合，通过与带轮的规格尺寸，确定d2=45mm，与轴承配合的要符合轴承内径标准系列，根据查机械设计手册，选用6010系列的单列深沟球轴承，根据安装定位关系确定d3=50mm,d4=58mm，d5=50mm，d6=45mm。4轴的强度计算a 绘制轴的受力简图 如图ab 计算凡支撑力 如图b,d根据工程力学知识：=0解的水平面内：fh2=34n,fh1=1148.3n同理垂直面内：fv2=fv1=1588.3nc 绘制水平面，垂直面内的弯矩图纸，如下图所示，水平弯矩为：mhb- = fh1=651148.3=74640nmmmhb+ = fh2=6534=2210 nmm垂直面弯矩为：mvb = 65 fv1 =651588.3=103240 nmm则合成弯矩为：mb-= = =127396 nmmmb+= =103264 nmm d 绘制扭矩图，如图所示危险截面的当量弯矩为： me=241021 nmme 校和危险截面的直径：由表查出，h=55mpad=35.3 mmf 结论：因设计的轴径为58mm，故满足强度要求轴的受力分析图轴的零件图润滑与密封一、活塞的润滑 飞溅润滑是利用运动零件的机械作用，将润滑油送至需要的摩擦表面，半封闭压缩机就有很多的采用飞溅润滑。一方面在连杆大头下端装设甩油勺，将曲轴箱中的油甩向气缸镜面，润滑活塞与气缸壁之间的摩擦表面；另一方面，在电动机一端的轴上装有甩油盘，将油甩起并收集在电动机侧端盖的集油小室上，通过曲轴中的油道，润滑主轴承和连杆轴承。在某些小型立式开启式压缩机中，飞溅润滑仅依靠曲柄连杆机构的运动来实现。二、滚动轴承的润滑 由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。 三、润滑油的选择 活塞与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用l-an15润滑油。 压缩机装配附录一连杆螺钉损伤的原因有哪些？怎样检验？一）连杆螺钉的损伤包括拉断、伸长、螺纹损伤等。产生的原因主要有如下几点：1、螺钉的制造质量不好（包括材质、加工、热处理等）；2、更换连杆螺钉或螺帽时，未成套更换；3、螺钉与连杆大头的螺钉孔靠合不紧密，间隙过大；4、扭紧连杆螺帽时，用力过大；或在同一连杆上，两个螺帽的扭力不一致；5、螺钉头和螺帽与连杆支承表面贴附不平整，在螺钉和螺帽装紧后有歪斜现象；螺钉头或螺母与大头端面接触不良产生偏心负荷。此负荷可大到是螺栓受单纯轴向拉力的七倍之多，因此，不允许有任何微小的歪斜，接触应均匀分布，接触点断开的距离最大不得超过圆周的1/8即450。6、连杆衬瓦的间隙过大或曲柄肖的椭圆度过大。在一般情况下，连杆螺钉不是一下子就损伤的，而是由于以上某些因素长期存在而未及时发现引起材料疲劳而产生的。因此，在修理过程中，应加强连杆螺钉和螺帽的检验工作，并注意进行合理的装配以免因杆螺钉和螺帽损伤而发生事故。二）连杆螺钉有无损伤，常用下列方法进行检验：1、用五倍或十倍的放大镜，在螺钉的圆角处和螺纹附近仔细检查，有无损伤现象；2、利用磁粉探伤机检查有无裂纹；3、用量规检查螺钉有无拉伸现象；螺纹规检查螺纹有无损伤。 总结终于在预期的时间内完成了自己的毕业设计，有点如释重负的感觉,在这次的论文设计中，一开始是那么的无助，因为自己一点儿的材料也找不着，也导致自己无从着手自己的论文,那是心急如焚啊。最终在指导老师的帮助下，顺利的得到了相关的信息，才得以顺利的开始了我的论文。在此次的设计中，我收获了很多，知道了分析的重要性，比如总方案的选择，工艺的选择等，这些都关系到设计的总体方向以及设计的产品的成本、简易度等。但本设计也存在一定的问题，但在老师及同学和相关资料的帮助下我找到了答案。再次由衷的感谢在此次论文中帮助过我的人，谢谢你们了！ 通过这次设计，我学到了很多知识，巩固了一些原来遗忘、疏忽的知识点；原来不理解、没掌握好的问题，也通过翻阅资料、请教老师，把它们都解决了。由于solidworks是我的一个薄弱环节，因此在造型中遇到了许多难题。通过查阅资料，请教老师、同学，我都一一解决了。通过本次毕业设计，我体会到了团队的精神的重要性。同时，我也发现自己在专科阶段几年的学习过程中存在着很多不足，尤其是专业知识的应用方面，不能在实践中很好的运用。通过这次毕业设计，使自己有了一种新的感受和认识，相信自己在今后的工作和学习中将发挥的更好。致谢经过一个月的忙碌和学习，本次毕业论文设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方。如果没有指导教师的督促指导，想要完成这个设计是难以想象的，在这里首先要感谢我的论文指导老师孙建香。孙老师平日里工作繁多，但在我做设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我细心的指导。除了敬佩孙老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。最后还要感谢这三年来所有教过我的老师，是在他们的教诲下，我喜欢上了机电一体化这门专业，掌握了坚实的专业知识基础，为我以后的扬帆远航注入了动力。 参考文献 1 陈霖，甘露萍 机械设计基础 北京：人民邮电出版社，20082 李澄，吴天生 机械制图（第二版） 北京：高等教育出版社，20083 吕广庶，张远明 工程材料及成型技术 北京：高等教育出版社，20014 张彦华 工程材料与成型技术 北京：北京航空航天大学出版社，20055 周昌治，杨忠鉴，赵之渊，陈广凌 机械制造工艺学 重庆：重庆大学出版社，19996 曲宝章，黄广烨 机械加工工艺基础 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20027 甘永力 几何量公差与检测 上海：上海科学技术出版社，20048 成大先 机械设计手册 北京 化学工业出版社，2007烟台工程职业技术学院毕业（设计）成绩评定评分表评价基元评价内涵满分实评分平时成绩30能按时完成毕业设计(论文)各阶段所要求的工作 10能综合运用所学知识分析与解决问题的能力、独立工作能力和实际动手能力14工作态度认真、端正、虚心、严谨，严格遵守纪律6小计30评阅成绩30%能按任务书要求出成果 3论文结构完整、合理，条理清晰，对实验方案的论述正确 5能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、整合信息，实验数据可靠,实验结果正确5设计用语、格式、图纸（图表）、数据、量和单位符合国家标准，各种资料引用规范4视角新颖，主题突出，论据充分，论证有力，分析透彻，计算和结论正确5论文中所表述的基本概念清楚，基础知识和专业知识的掌握牢固扎实6文字表达通顺无误，字数符合要求2小计30答辩成绩40答辩时基本概念清楚, 基础知识和专业知识的掌握牢固扎实 10答辩过程中的自述简明无误，语言流畅10能正确回答问题,特别是