压缩机活塞组件设计【6张CAD图纸+说明书】

压缩机活塞组件设计【6张CAD图纸+说明书】,6张CAD图纸+说明书,压缩机,活塞,组件,设计,CAD,图纸,说明书 前 言 本次课程设计于2008年11月中旬开始，经历了两周时间的设计，时间仓促，设计任务较重。设计过程中或多或少的存在一些错误。希望审阅者提出宝贵意见，以便及时改正，力争达到合格要求。 本次设计的内容：明确课程设计的目的、内容和进行方式，设备设计的一般过程，课程设计中注意的一些问题。具体的设计过程是审阅题目要求，计算，核算，制图，最后修改，总结等。整个过程都要求严谨、求实，经过细心计算、校核，具有一定参考价值。 这次课程设计经王德忠老师和于洋老师的指导，并提出宝贵意见，特此表示感谢。 鉴于设计者水平有限，本次课程设计不妥之处欢迎审阅者指示。 目录 前言………………………………………………………………… 1 目录………………………………………………………………… 2 第一章 结构计算……………………………………… 3 第二章 结构的校核……………………………………… 4 第三章 连杆的计算……………………………………… 6 第四章 连杆的校核……………………………………… 8 设计小结…………………………………………………………… 14 参考文献…………………………………………………………… 15 结构计算 1活塞的结构形式 承压面轴向宽度：H=（0.3---2）D. 二级缸 活塞直径: 选取 活塞环尺寸； 二级 径向厚度 轴向高度 2活塞环材料 活塞环材料选取：灰铸铁。 结构形式：采用直开口形整体式活塞环： 环槽宽度H=4.5mm 则支撑环高度： ----吸气温度；----排气温度 =（20+273）=334K 334-273=61 Π级 所以支撑环高度h取4.5合理。 3活塞环数目 =，选取2个活塞环。 4校核 作用在摩擦件投影面上的单位压力。 ―――气体压力平均值． 　　　　　　　　Ｑ―――张力环的张力．　　　本设计取消张力环． 　　　　　　（Ｋ＝１.４）为进气压力． 二级缸： 　　　 活塞平均速度 所以环数目足够，N=2。 H-----环槽的轴向宽度。 K-----安全系数。K=1.2~1.3 K=1.25 -----轴向热胀系数 = -----初始温度 -----活塞环工作温度 其中 ----吸气温度 ----排气温度 Π级： 活塞环的径向厚度。 Π级。 取t=3mm 侧间隙 Π级 取 活塞环槽底径： Π级 连杆的设计 1连杆主要尺寸计算 序号 名称 代号 单位 公式参数的选择和计算 说明 1 最大活塞力 P Kg/cm2 P= 已知条件 2 曲轴半径 R cm 已知S=12cm 3 连杆长度 L Cm 4 曲柄销直径 D cm D= 5 大头直径 D cm 10.7 根据结构选取 6 小头称套内径 d cm D=2.5 查表5-13 7 小头称套宽度 b .cm b=（1~1.4）d=1.2D=3.0 8 小头称套厚度 S cm S=0.15 根据结构选取 9 小头孔直径 d cm 2.8 10 杆体中间截面单量直径 d cm 11 杆体中间截面单量面积 F Cm 12 连杆宽度 B cm B=0.9b=5.94取B=6 根据结构选取 13 大头处截面A-A面积 F cm ,取1 14 截面A-A厚度 S cm 15 大头处截面B-B厚度 S cm 16 大头处截面B-B面积 F cm 17 大头处截面C-C面积 cm 18 大头处截面C-C厚度 S cm 19 连杆 Z 个 2 查表5-13 2连杆的计算 序号 名称 代号P 单位 公式参数的选择和计算 说明 1 小头称套比压 P Kg/cm P=p/bd=4.33 2 称套惯性半径 Π cm 3 柔度 4 赶体拉压应力 Kg/cm 查表5-14 5 系数 c C=1.52 6 惯性矩 J cm J= 7 连杆摆动平面弯应力 Kg/cm =PC 8 但体长度 L cm 9 惯性矩 J cm J= 10 垂直连杆摆动平面弯应 Kg/cm =PC 11 连杆摆动平面总应力 Kg/cm 12 垂直连杆摆动平面总应力 Kg/cm 13 大头盖截面A-A的抗弯截面模数 WA cm 3 WA= 14 截面A-A弯曲应力 σB kg/cm2 σB= 15 大头盖截面B-B的抗弯截面模数 WB cm 3 16 截面B-B的抗弯重心到连杆螺栓的轴线距离 b cm 从图中得b=1.8 17 截面B-B与连杆螺栓轴线的夹角 α 度 从图中得α=40o 18 截面B-B弯曲应力 σB kg/cm2 σB= 19 截面B-B拉力应力 σp kg/cm2 σp= 20 截面B-B剪应力 τ kg/cm2 Τ= 21 截面B-B总应力 σ kg/cm2 σ= 22 小头截面C-C的抗弯截面模数 WC cm2 WC= 23 小头侧壁中心间距 cm 从图中得或=d1+SD5+1.6=6.6 因为小头是圆形，所以SD=SC=1.6 24 截面C-C弯曲应力 σB kg/cm2 σB= 25 截面D-D弯曲应力 σB kg/cm2 σB= 小头是圆形WD=WC=2.22 所以SD=SC=1.6 26 截面D-D拉应力 σP kg/cm2 σP= 小头是圆形 FD=FC=8.32 27 截面D-D总应力 σ kg/cm2 σ=σP+σB=78.125+483.1=561.238001000 28 连杆大头薄壁过盈力 P1 kg P1=P0F=5000.635=317.5 P0=500Kg/cm2 t1=0.30.7mm 取t1=0.5mm t=(0.030.05)d =0.03466=2.25 b=(0.550.8)d =0.5566=36.3 F=b(t-t1)= 3.63(0.225-0.05) =0.635 29 连杆螺栓预紧力 T kg 30 扳手上的扭矩 M kg/cm2 31 螺栓轴向力 Q kg 32 每个螺栓拉应力 σ kg/cm2 33 螺栓抗扭截面模数 Wt cm 3 Wt=0.2d33=021.443=0.597 34 系数 =0.1 查公式4-74 35 剪切应力 kg/cm2 = 36 每个螺栓总应力 σ kg/cm2 37 安全系数 n 40Cr查附录三 σs=8000kg/cm2 38 动载荷时最小应力 σmax kg/cm2 39 动载荷时最小应力 σmΠn kg/cm2 σmΠn= 40 应力幅 σa kg/cm2 σa= 41 对称循环抗拉疲劳极限 σ-1 kg/cm2 σ-1=3800 查附录三 42 应力集中系数 kσ Kσ=4 40Cr: σb=10000 kg/cm2 查表4-19 43 尺寸系数 =1 查图4-123 44 应力循环对称系数 =0.1 查附录三 45 应力幅安全系数 46 最大应力安全系数 参考资料 [1] 《过程流体机械》 姜培正 化学工业出版社 [2] 机械设计课程设计》 唐增宝 常建娥 华中科技大学出版社 [3] 《活塞式压缩机设计》 机械工业出版社 14