往复式压缩机原理及结构.pdf

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1、绪论绪论本课程将系统地介绍往复式压缩机的工作原理、结构、受力分析等各总论方面的知识，使同学们充分了解往第一章复式压缩机的特点。在教材的基础第二章之上进一步加深同学们对压缩机的第三章认识和了解，对将来走向工作岗位第四章打下比较坚实的基础。当然，实践第五章对于认识压缩机结构、设计优化的实验帮助是不能否认的。同学们只有将所学理论与实践结合起来才能收到良好的效果。教学大纲发展历程总论压缩机的发展历程从世界范围内看压缩机的发展历程和概况。压缩机的发展历史悠久，具有丰富的设计、研究、制造和运行的经验，至今在各个领域中依然被广泛采用、发展着。在其种类的多样性方面，活塞式以外的各类压缩机机型，如离

2、心式、螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用，并各具特色，。压缩机分类压缩机空气压缩机及容机型速度型往复式回转式离心式轴流式化工流程压缩机往复式压缩机的优缺点优点：缺点：适应较广泛的压力范围转速受到限制热效率高、单位耗电量少、加工方便结构复杂、易损件多、维修工作量大对材料要求低，造价低廉运转时有震动生产、使用、设计、制造技术成熟输气不连续、气体压力有波动装置系统较简单第一章热力过程理论循环与实际循环之间的差别实际循环的压缩机的性能指标•制冷压缩机指标•空气压缩机指标一些重要概念•输气系数•压缩机功率、效率•运行特性曲线•排气温度练习题练习园地第二章活塞式制冷压缩机动力学曲

3、柄连杆机构的受力分析曲柄连杆机构的惯性力连杆惯性力的质量代替系统往复惯性力旋转惯性力气体压力的作用力--气体力摩擦力往复式压缩机的动力平衡曲柄连杆结构的受力分析单缸制冷压缩机的平衡多缸制冷压缩机的平衡第二章练习园地1．连杆惯性力代替系统应满足条件－－－－答案2．平衡块安装方法－－－－答案3．多缸压缩机平衡方法－－－－答案4．曲柄连杆机构受哪些力－－－－答案第三章活塞式制冷压缩机的总体结构制冷压缩机的主要结构参数•活塞平均速度•活塞行程缸径比•曲柄转速•气缸数•气缸中心距•曲轴半径连杆长度的比制冷压缩机的基本要求•动力经济性方面的要求•质量和外形尺寸方面的要求•可靠性和耐久性方面的要

4、求•结构工艺性方面的要求•压缩机噪声方面的要求•内置电动机方面的要求制冷压缩机的主要结构图制冷压缩机的总体结构•开启式压缩机•半封闭式压缩机•全封闭式压缩机第三章总体结构练习园地1．影响活塞平均速度因素－－－－答案2．影响活塞行程缸径比因素－－－－答案3．影响曲轴转速因素－－－－答案4．发生噪声声源有哪些－－－－答案5．内置电动机要求－－－－答案6．开启式、半封闭和全封闭压缩机特点－－－－答案7．对活塞要求－－－－答案8．曲轴结构形式－－－－答案9．气阀要求－－－－答案10．轴封结构－－－－答案一台制冷压缩机在其理论排气量已确定而要进行结构设计时，必须确定一些影响压缩机结构和性能的

5、重要综合参数。活塞平均速度活塞平均速度ūp(单位为m/s)是压缩机的最重要的结构参数之一，它直接反映了往复运动零件的高速性。活塞平均速度的表达式为:ūp=sn/30式中s--活塞行程，单位为m;n--压缩机转速，单位为r/min;按此把压缩机的理论排量改写为qvt=1.414i*D*D*ūp*1000这个表达式说明，在qvt和i确定的情况下，ūp愈大，则压缩机的气缸直径愈小。因此，在保证压缩机运转可靠性、耐久性和合理的动力经济指标前提下，提高ūp值对缩小压缩机的尺寸具有重要意义，这是设计人员努力追求的目的。但是，提高ūp的值，压缩机的机械摩擦和零件的磨损均增加，机械效率和机器的寿命

6、下降。ūp也决定着工质在压缩机流通截面处的流动速度。ūp大时，吸排气阀处的流动阻力损失增大，这样，降低了压力系数λp，增加了功率消耗。此外，ūp值也决定着压缩机的往复惯性力载荷和由此而引起的零件应力和应变的大小。在几何尺寸和材料相同的情况下，它们是和ūp的平方成正比的，因而，影响到压缩机的强度和刚度，也影响到压缩机的动力平衡性。活塞行程缸径比活塞行程缸径比ф=S/D是一个对压缩机摩擦功率、零件磨损、尺寸重量、强度刚度、热力过程等很多方面都有影响的结构参数。对活塞平均速度的影响ūp=0.009228(qvt/i)**1/3*(фn)**2/3由此可见，在Vth、i和n不变的条件下，减

7、小ф的值，则可以把ūp值降低下来。这对于在提高压缩机转速的同时又要限制ūp值，是有效的措施。对压缩机重量和外形尺寸的影响由Vth的表达式经变换后可得D=0.227(qvt/iфn)**1/3S=фD=0227(.qvtф*ф/in)**1/3当qvt、i和n一定的情况下，D反比于ф的1/3次方，S正比于ф的2/3次方。减小ф值可使S值有较大的缩小而D值则有较小的增长。这样，对于立式压缩机则可使整机高度得到压缩，而纵向和横向尺寸有不大的扩展。对于角度式压缩机，压缩机的纵