VF-0.8/50空气压缩机整体、曲轴箱部件、曲轴部件设计(含任务书,开题报告,外文翻译,毕业论文说明书21000字,进度检查表,CAD图纸5张)
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，是将原动机的机械转化为压力能的工作机，简称空压机。而本次设计的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。
本次设计的为角度式V型压缩机，分为两列，其中一列为一、二级气缸压缩，另外一列为一、三级气缸压缩，两列夹角为90°，平衡性达到最佳。活塞式压缩机是利用活塞在汽缸中往复运动使容积缩小而提高气体浓度、压力的。相比于其它形式的压缩机有许多优点，如：效率高；适应性强，特别是用于排气量小的情况；涉及的压力范围广，低压和高压都适用。在实际的生产、生活中，此型号的压缩机的应用范围比较广泛。
本设计的内容包括压缩机整体的设计、曲轴箱的设计、曲轴的设计。主要通过热力计算和动力计算来初步确定压缩机的整体设计。同时，对曲轴箱、曲轴进行设计，并绘出压缩机的总装配图，曲轴箱、轴承盖、曲轴、轴承座，风叶轮等的零部件设计。
关键词：压缩机；活塞；曲轴箱；曲轴
Abstract
The air compressor is a machine used to compress air, improve the gas pressure or gas transportation, is the original motivation of mechanical work into pressure energy, referred to as the compressor. While the piston compressor in this design is to rely on the piston in the cylinder for reciprocating motion and periodic variation of the volume of work to work.
The design for the angle type V type compressor, divided into two columns, one tier one or two cylinder compression, the other as a, three cylinder, two angle is 90 °, balance to achieve the best. Piston type compressor is the use of a piston in a cylinder of reciprocating motion to decrease in volume and improve the gas concentration, pressure. Compared to other forms of compressor has many advantages, such as: high efficiency; good adaptability, especially for exhaust volume small; pressure range wide, low pressure and high pressure are applicable. In the actual production, life, the scope of application of this type of compressor is widely.
The design includes the overall design, the compressor crankcase design, the design of crankshaft. Through the calculation of thermodynamic calculation and dynamic to preliminary determine the overall design of the compressor. At the same time, the design of the crankcase, crankshaft, and the general assembly drawing of the compressor, crankshaft box, bearing cover, crankshaft, bearing, impeller and other parts design.
Key words: compressor; piston; crankshaft; the crankshaft
压缩机的工作原理
本机为往复活塞式压缩机，属于最早的压缩机设计之一，但它仍然是最通用和高效的一种压缩机。活塞式压缩机是唯一一种能够把空气和气体压缩至高压的设计，通过连杆和曲轴使活塞在气缸中往复运动，从而压缩气体体积来提高压力。多级压缩机中，空气被分多级压缩，并逐级增大压力。
当驱动机“电机”启动后，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，而牵动活塞杆和活塞，在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的运动过程中，气缸容积处于相对真空状态，缸外气体从一级进气口通过吸气阀吸入缸内，当活塞行至外止点时，气缸内充满低压待压缩气体。当活塞从外止点向内止点运动时，吸气阀自动关闭，气缸内的气体随着活塞的运动压缩，气缸内的气体压力不断提高，当气体压力大于排气阀外气体压力和气阀弹簧力时，排气阀被打开，排出一级压缩气体，当活塞运动到内止点时，排气结束，准备重新吸气。至此，完成一个膨胀、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，再进入二级气缸，进行第二级的压缩，以此直至经过第三次压缩至需要的压力，经过三级排气阀排出压缩机。因此，周而复始，活塞不断地进行往复运动，吸入气缸的气体又不断地被吸入排出，从而不断地获得压缩的气体。
2 压缩机总体设计
已知:排气压力为5.0MPa（表压）
2.1 结构方案选择
在活塞式压缩机的结构方案选择时，应注意以下几点：机器的型式、级数、列数等。还应根据压缩机的用途、运转条件、排气量、排气压力、制造厂的可能性、驱动方式以及占地面积等条件，制定合适的方案。
本次机型为角度式V型压缩机（无十字头），两列气缸中线线夹角为90°，此机型有以下优点：
1、可以将若干的连杆连结在同一曲拐上，曲轴的拐数则可减少，机器的轴向长度可缩短，因此主轴颈就可以采用滚动轴承；
2、气缸彼此之间错开一定角度，这样有利于气阀的安装和布置，因而使气阀的流通面积有可能增加，中间冷却器和级间管道也可以直接装在机器上，使结构更加紧凑；
3、各列的一阶惯性力的合力，可以用装在曲轴上的平衡块使大部分平衡或者完全平衡，可获取较高的转速；
4、无十字头的结构简单、紧凑，机器的高度偏低，相应的机器重量也较轻，一般不需要专门的润滑机构，以减少成本。
目 录
摘 要 Ⅲ
ABSTRACT Ⅳ
目 录 Ⅵ
1 绪论 1
1.1 本课题的研究内容和意义 1
1.2 压缩机的工作原理 1
2压缩机总体设计 2
2.1 结构方案选择 2
2.2 级数的选择和各级压力比的分配 2
2.2.1级数的选择 2
2.2.2 各级压力比的分配 3
2.3 压缩机转数和行程的确定 3
3 压缩机的热力计算 5
3.1 初步确定各级公称压力和温度 5
3.1.1 初步确定各级公称压力 5
3.1.2 计算绝热指数k 5
3.1.3 计算各级排气温度T 6
3.2 计算各级排气系数 6
3.2.1容积系数 6
3.2.1 压力系数 8
3.2.2 温度系数 8
3.2.3 气密系数 9
3.3 计算干气系数 和抽气系数 10
3.3.1 计算干气系数 10
3.3.2 计算抽气系数 11
3.4 压缩机各级行程容积的确定 11
3.5 压缩机各级气缸直径的确定 12
3.6 修正各级公称压力和温度 13
3.6.1 确定圆整后各级实际行程容积 13
3.6.2 确定各级压力修正系数 及 13
3.6.3 修正后各级公称压力和压力比 13
3.6.4 修正后各级排气温度 14
3.7 计算活塞力 14
3.7.1 计算气缸内实际吸排气压力 14
3.7.2 计算各列的活塞力 15
3.8 计算轴功率，选取电机 15
3.8.1 计算各级指示功率 15
3.8.2 计算轴功率 17
3.8.3 驱动机功率，选取电动机 17
4 压缩机的动力计算 18
4.1 压缩机中的作用力 19
4.2 作各级气缸示功图 20
4.3 作往各列气缸复惯性力图 22
4.4 作各列气缸综合活塞力图 24
4.5 作各列气缸切向力图 26
4.6 确定飞轮矩 30
5 机体的设计 32
5.1 机体的结构设计 32
5.1.1 机体结构设计的基本原则 32
5.1.2 机体主要结构尺寸的确定 32
5.1.3 机体的壁厚 32
5.1.4 机体加强筋的布置 32
5.1.5 连接螺栓的布置 33
5.2螺栓的强度计算 33
5.3 机体的基本计算要求 33
5.3.1 对材料的要求 33
5.3.2 对毛坯件的要求 33
5.3.3 对热处理的要求 34
5.3.4 对机械加工的要求 34
5.4 其它 34
6 曲轴基本尺寸的设计 35
6.1 曲轴基本结构 35
6.1.1 曲轴结构设计 35
6.1.2 曲颈和曲柄 35
6.1.3 过渡圆角 36
6.1.4 油孔 36
6.1.5 曲轴的轴向定位 36
6.1.6 油封 37
6.1.7 轴端 37
6.1.8 平衡铁 37
6.2 曲轴结构设计 37
6.2.1 曲轴设计基本原则 37
6.2.2 曲轴基本尺寸的设计 38
6.2.3 曲轴平衡的计算 38
6.2.4 曲轴受力分析 39
6.2.5 曲轴基本技术要求 39
7 结论与不足 41
7.1 结论 41
7.2 不足之处 41
致谢 42
参考文献 43
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