活塞式压气机设计说明书

1、学号2016成绩课程设计说明课程名称机械原理题目名称活塞式气机专 业机械设计与制造及自动化姓名张亚指导老师毕平2014年12月26 日前言活塞式压气机在国民经济各部门占有重要的地位，在各工业部门都活得广泛的应用。 往复式压缩机是工业上使用量 大、面广的一种通用机械。立式压缩机是往复活塞式压缩机 的一种，属于容积式压缩机，是利用活塞在气缸中运动对气 体进行挤压，使气体压力提高。热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本，又是 最重要的一项工作，根据任务书提供的介质、气量、压力等 参数要求， 经过计算得到压缩机的相关参数， 如级数、 列数、 气缸尺寸、轴功率等，经过动力计算得到活塞式压缩机的受 力情

2、况。活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部 件图形以及基础设计提供原始数据，其计算结果的精确程度 体现了压缩机的设计水平。17曲柄滑块机构的运动分析目录曲柄滑块机构的动态静力分析齿轮机构的设计凸轮机构的设计飞轮的设计设计感想参考文献11131415、曲柄滑块机构的运动分析已知：活塞冲程H,连杆与曲柄的长度比 入，曲柄平均角速度31。要求：选取曲柄位置 忙1200和$=2400,画出机构运动简图和该机 构在该位置时的速度和加速度多边形。1画出机构运动简图如图1（ $=1200）错误味指定书签。由已知条件可求得LoA=75mmLAB=375mVA= 31loA=50*75mm/s=3750m

3、m/sVa +VbaVb大小:方向:丄OA丄AB/ OB取适当比例尺u做速度多边形如图可求得 VBA=uLAB=3375mm/s32=Vba/Lab=9.1s-1aBA= 3 2八2LAB=30375.45mm/s八2由aAnaBAtaBAaB大小：方向：/OA/ AB 丄 AB/ OB选适当的比例尺血做加速度多边形如图3Fi2Mi2p290.1rad /2G2 as2/g1800NJS2 224468.75N由此得h1M|拓 45mm/ F|2p已知构 的重量G,重心S的位置和绕重心轴的转动惯量J,示意如图，数据见 件表1.对2、3组成的基本杆组受力分析如图4由于F n厂R12Ft厂R12G

4、2Fi；F|3G3大小：?VVVVV方向：VVVVVVF R430求得=$= -980.3N作受力多边形如图可以求出各个平衡力，其中如图所示对构件1作受力分析如图6对0点取矩，即：耳。0得 Md =61.3N2做机构的运动简图（© =2400）有已知条件得LoA=75mmLAB=375mVa= 3iloA=50*75mm/s=3750mm/s对机构做速度分析得VaVb大小:方向:丄OA丄AB/ 0B做速度多边形如图则 VBA 2063.5mmW25.5rad/s2aBA2l AB18375mm/s2对其做加速度分析aAnaBAtaBAaB大小:方向：/ OA/ AB丄AB/ 0B选适

5、当的比例尺阳做加速度多边形如图图8由加速度多边形求出各力分别为840NFG3厂I 321660NFi2180rad / s2Mi2 Js2 212656.25N h1 M '彳 69mm对B点取矩得FR12LAB / 卩 G2h2FI 2h1可得厂為1460N图10FRi2FRi2G2Fi2FI 3G3 FR430大小:方向： VV V V VV作力多边形如图11图11如图求得各平衡力，其中Fr12如图所示杆1的受力多边形如图12所示，由爲00得 Mb 50.75N、齿轮机构尺寸设计a)/m = 0.5分度圆直径：基圆直径：db1=db2=m Z=124mm节圆直径:d / = d/T

6、di / =2cr =135mm =135mm =135mm齿顶高：ha1= ( ha*+x 1-T)m =7.56mmha2= ( ha*+x 2-T)a2m=7.32mmm齿根高：hf1=(ha*+c *-x1)m =5.82mm =5.82mm=5.82mmhf2= ( ha*+c *-x2)m=6.06mm全齿高：h=(2 ha *+c屯(T)m=13.38齿顶圆直径:da1=( Z1+2 ha*+2x 1)m=147.36mm da2=( Z2+2 ha*+2x2)m=146.88齿根圆直径:df1=( Z1-2ha*-2c*+2x 1)m=120.36 df2=( Z2-2ha*-

7、2c*+2x2)m=119.88分度圆齿厚:si= n m/2+2x = n m/2+2x = n m/2+2x 1mtana =10.51mmS2= n m/2+2x = n m/2+2x = n m/2+2x 2 mtan a =10.36mm因为 zi=22，Z2=22， m=6， a，=135所以，标准中心距 a =m(z+Z2)/2=132通过查看“系数界限图”和计算的两齿轮的变位系x1 = 0.28, x2 = 0.24 且 a <a "所以应采用变位齿轮正传动方式传动a" =23.15°/ =2分度圆离系数：y 二(a-a)/m = 0.5a)

8、/m =齿0顶.5降低系数：T=x 1+x 2y=0.02d = m Z = 132mm = 132mm = 132mm= 132mm分度圆槽宽：ei= n m/2 = n m/22x 1mtan a =8.33 e二 n m/2 = n m/-2x 2 mtan a =8.48mm依据以上计算，可画出齿轮简图，以及两齿轮啮合图，见附图 2四、凸轮机构设计(1)由mminca =30°和机械原理图盘形凸轮基圆半径诺模图查得又因为h=10mm,所以，h/rb=0.36, rb=27.78mm根据要求机构被设计成中速低载机构，本着降低成本原则和制造简单 等因素取rb=28mm(2) 利用

9、计算机采用图解法作出从动件 ？一？曲线,(3) 由rb=28mm和从动件运动规律设计凸轮轮廓，利用计算机并采用图解法作出凸轮理论轮廓线(4) 求出凸轮理论轮廓线外凸部分最小曲率半径。(5) 设计滚子半径：欲保证滚子与凸轮正常接触，滚子半径小于等于凸轮理论轮廓线外凸部分最小曲率半径，通常设计滚子半径rT < 0.8mm所以根据各方面因素考虑取rT < 6.5mm(6)经检验a minWa =30所以同理可求得排气凸轮的上述数据(7)完成凸轮设计。五、飞轮设计有各角度的平衡力矩，用MATLAB拟合出组抗力矩图 驱动力矩为30N.m 由图求得张X 7.3N.m2 2Jpophax/Wn

10、5 5 0.12kg.m由 GA TDYHb选取 H/b=0.2得 H=12mmb=60mmD=300mm作图见附图3回顾此次活塞式压气机课程设计，至今我仍有许多想法， 收获感慨都挺多的。一周的日子，短暂充实，我这组学会了 很多很多东西，同时这周的课程设计，不仅可以巩固我们以 前学习通过的东西，而且学过很多实践的知识。通过本次的课程设计使我们懂得理论与知识相互结合是 很有必要的，只有理论上的知识是不够的，只有相互理论和 实际动手能力和独立的思考的能力。在此一周，我感觉应自 己体系的不牢固，有很多问题没有自己好好的解决，通过这次课程设计之后一定要把上面用到速度分析，加速度分 析，动态静力平衡，飞轮，凸轮。齿轮的有关知识重新学习遍。此次课程设计能够顺利完成，要感谢组成员和毕老师。在我们组成员