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活塞式压气机设计说明书 活塞式压气机设计说明书 PAGE / NUMPAGES 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。 目录 曲柄滑块机构的运动分析 4 柄滑块机构的动态静力分析 9 齿轮机构的设计 11 四 凸轮机构的设计 13 五 飞轮的设计 14 六 设计感想 15 参考文献 一、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 λ，曲柄平均角速度 ω1。 要求：选取曲柄位置 φ=120o和 φ=240o，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（φ=120o）由已知条件可求得 O A 图 1 LOA=75mm LAB=375m VA=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 V =uL =3375mm/s ω=V /L = BAAB 2BAAB aBA=ω2^2LAB=s^2 由 aA aBAn aBAt aB 大小：√  √ 方向：∥  OA  ∥AB  ⊥AB  ∥OB 选适当的比例尺 μ a  做加速度多边形如图  3 a  a p b p 图2 图3 由 2 aBA 290.1rad / s2 L AB FI 2 G2 as2 1800N g M I 2 JS2 2 24468 .75N 由此得 h1 M I 245mm FI 2 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 FR43 S2 FI 3 FRn12 G 2 图 4 FRt12  FI2 B G3 各需量加上计算所得，对 B 点取矩有 Σ 0 M B 则F T L AB / μ G h F h 0 R12 22I2 1 求得 ====== 由于 F n F t G 2 F F G 3 F R43 0 R12 R12 I 2 I 3 大小： √ √ √ √ √ 方向： √ √ √ √ √ √ √ 作受力多边形如图 5 C e 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： ΣM O 0 得 Md = o A 图 6 2.做机构的运动简图（φ =240o） A O 图 7 有已知条件得 LOA=75mm LAB=375m VA=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 VBA 2063.5mm w2 5.5rad / s2 a n 2 18375mm/ s 2 BA ωl AB 2 对其做加速度分析 aA aBAn aBAt aB 大小： √ √ 方向：∥OA ∥AB ⊥AB ∥OB 选适当的比例尺 μa 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 FI 3 G3 as2 g 840N M I 2 JS2 2 12656.25N h1 M I 2 69mm FI 2 对 B 点取矩得 FRT12 LAB / μ G2h2 FI2h1 0 可得 FRt12 1460 N 图 10  图 9 2 aBA 180rad / s 2 LAB FI 2 G2 as 2 g 1660N FRn12 FRt12 G2 FI2 FI 3 G3 FR43 0 大小： √ √ √ √ √ 方向： √ √ √ √ √ √ √ 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 ΣM O 0 得 M b 50.75N 三、齿轮机构尺寸设计 因为