活塞式压气机设计说明书

学号2016成绩课程设计说明书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得地位,在各工业部门都活得广泛得应用。

往复式压缩机就是工业上使用量大、面广得一种通用机械。立式压缩机就是往复活塞式压缩机得一种,属于容积式压缩机,就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、动力计算就是压缩机设计计算中基本,又就是最重要得一项工作,根据任务书提供得介质、气量、压力等参数要求,经过计算得到压缩机得相关参数,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得受力情况。活塞式压缩机热力计算、动力计算得结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据,其计算结果得精确程度体现了压缩机得设计水平。目录一曲柄滑块机构得运动分析………4二曲柄滑块机构得动态静力分析…………………9三齿轮机构得设计………………11四凸轮机构得设计………………13五飞轮得设计…………………14六设计感想………15参考文献曲柄滑块机构得运动分析已知:活塞冲程H,连杆与曲柄得长度比

λ,曲柄平均角速度ω1。要求:选取曲柄位置φ=120º与φ=240º,画出机构运动简图与该机构在该位置时得速度与加速度多边形。1、画出机构运动简图如图1(φ=120º)SHAPE由已知条件可求得 OA图1LOA=75mmLAB=375mVA=ω1lOA=50*75mm/s=3750mm/s有VA+VBA=VB大小:√？？方向:⊥OA⊥AB∥OB取适当比例尺u做速度多边形如图2可求得VBA=uLAB=3375mm/sω2=VBA/LAB=9、1s1aBA=ω2^2LAB=30375、45mm/s^2由大小:√√？？方向:∥OA∥AB⊥AB∥OB选适当得比例尺做加速度多边形如图3 a a p b p图2图3由 由此得已知构件得重量G,重心S得位置与绕重心轴得转动惯量J,示意如图,数据见表1、对2、3组成得基本杆组受力分析如图4 图4各需量加上计算所得,对B点取矩有则求得======980、3N由于大小:？√√√√√？方向:√√√√√√√作受力多边形如图5Ce图5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O点取矩,即:得Md=61、3N o A图6做机构得运动简图(φ=240º) A O图7有已知条件得LOA=75mmLAB=375mVA=ω1lOA=50*75mm/s=3750mm/s对机构做速度分析得有VA+VBA=VB大小:√？？方向:⊥OA⊥AB∥OB做速度多边形如图8则 对其做加速度分析大小:√√？？方向:∥OA∥AB⊥AB∥OB选适当得比例尺做加速度多边形如图 图8图9由加速度多边形求出各力分别为对B点取矩得可得 图10大小:？√√√√√？方向:√√√√√√√作力多边形如图11图11如图求得各平衡力,其中如图所示杆1得受力多边形如图12所示,由得三、齿轮机构尺寸设计因为z1=22,z2=22,m=6,ɑˊ=135所以,标准中心距ɑ=m(z1+z2)/2=132通过查瞧“系数界限图”与计算得两齿轮得变位系x1=0、28,x2=0、24且ɑ<ɑˊ,所以应采用变位齿轮正传动方式传动∵ɑˊˊ=ɑ∴αˊ=23、15°ˊ=23、15°分度圆离系数:y=(ɑˊɑ)/m=0、5ɑ)/m=0、5ɑ)/m=0、5齿顶降低系数:σ=x1+x2－y=0、02分度圆直径:d=mz=132mm=132mm=132mm=132mm基圆直径:db1=db2=mz=124mm∵节圆直径:dˊ=d/ˊ∴d1ˊ=d2ˊ=135mmˊ=135mmˊ=135mm齿顶高:hɑ1=(hɑ*+x1σ)m=7、56mmhɑ2=(hɑ*+x2σ)m=7、32mmm齿根高:hf1=(hɑ*+c*x1)m=5、82mm=5、82mm=5、82mmhf2=(hɑ*+c*x2)m=6、06mm全齿高:h=(2hɑ*+c*σ)m=13、38齿顶圆直径:dɑ1=(z1+2hɑ*+2x1)m=147、36mmdɑ2=(z2+2hɑ*+2x2)m=146、88齿根圆直径:df1=(z12hɑ*2c*+2x1)m=120、36df2=(z22hɑ*2c*+2x2)m=119、88分度圆齿厚:s1=πm/2+2x=πm/2+2x=πm/2+2x1mtanα=10、51mms2=πm/2+2x=πm/2+2x=πm/2+2x2mtanα=10、36mm分度圆槽宽:e1=πm/2=πm/22x1mtanα=8、33e2=πm/2=πm/22x2mtanα=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mmin≤ɑ=30°,与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,本着降低成本原则与制造简单等因素取rb=28mm利用计算机采用图解法作出从动件ѕ―ϕ曲线,(3)由rb=28mm与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αmin≤α=30°,所以同理可求得排气凸轮得上述数据(7)完成凸轮设计。飞轮设计有各角度得平衡力矩,用MATLAB拟合出组抗力矩图驱动力矩为30N、m由图求得由选取H/b=0、2得H=12mmb=60mmD=300mm作图见附图3设计感想回顾此次活塞式压气机课程设计,至今我仍有许多想法,收获感慨都挺多得。一周得日子,短暂充实,我这组学会了很多很多东西,同时这周得课程设计,不仅可以巩固我们以前学习通过得东西,而且学过很多实践得知识。通过本次得课程设计使我们懂得理论与知识相互结合就是很有必要得,只有理论上得知识就是不够得,只有相互理论与实际动手能力与独立得思考得能力。在此一周,我感觉应自己体系得不牢固,有很多问题没有自己好好得解决,通过这一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。齿轮得有关知识重