制冷活塞压缩机结构的设计及校核(附件)【字数:14690】
摘 要在我国,制冷压缩机的应用已经非常广泛,小到各家各户的空调,大到大型冷库、军用恒温设施,都对制冷机有着巨大的需求。而当今我国的制冷技术和国外还有一定差距,在这种情况下对压缩机的深入研究,对我国制冷技术的进步和发展就显得更加有意义了。 本次毕设,着重了解并掌握活塞式制冷压缩机的原理和设计方法,比较全面地介绍了制冷压缩机的原理、构造、结构设计的步骤以及计算方法。在这一次设计中,我吸取了许多市面上流行的压缩机设计的精华、改进了不足、增加了创新点,更能够很好地满足新时代更高的环保节能要求。
目 录
第一章 绪论 1
1.1概述 1
1.2制冷机的发展 1
1.3压缩机的分类 2
1.4活塞式压缩机的特点 2
1.4.1活塞式压缩机的优点 2
1.4.2活塞式压缩机的缺点 3
第二章 结构方案的设计 4
2.1总体方案初选 4
2.1总体方案确定 4
2.2.1L型和立式双缸结构 4
2.2.2最终方案确定 4
2.3总体方案评价 5
2.4吸排气方式选择 5
2.4.1顺流式吸排气机构的特点 6
2.4.2逆流式吸排气机构的特点 6
2.4.3吸排气方案选择 6
第三章 活塞式制冷压缩机的制冷原理 7
3.1单级压缩蒸汽制冷剂的理论循环 7
3.2制冷压缩机的制冷原理 7
3.2.1液体过冷 8
3.2.2吸气过热 8
3.2.3回热循环 9
3.2.4热量计算原理 9
第四章 制冷剂及选择 11
4.1制冷剂的使用 11
4.2制冷剂的发展 11
4.3制冷剂的对比选择 11
4.4制冷剂R134a的性质 12
第五章 热力学计算 13
5.1工作条件的确立 13
5.11工作状态 13
5.1.2计算成立条件 13
第六章 机械结构的设计计算 17
6. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
1气缸的设计计算 17
6.1.1缸径行程的确立 17
6.1.2 气缸材料的选择 17
6.1.3 气缸壁厚的确定 17
6.2活塞的设计计算 18
6.2.1活塞材料的选择 18
6.2.2 活塞组件结构的选择 18
6.2.3 活塞的受力计算 18
6.2.4活塞侧壁壁厚的计算 19
6.2.5活塞顶壁壁厚计算 20
6.3连杆的设计计算 20
6.3.1连杆结构的选择 20
6.3.2连杆材料的选择 20
6.3.3连杆横截面积计算 20
6.3.4压杆稳定性设计计算 21
6.4小头活塞销的设计计算 23
6.4.1活塞销材料的选择 23
6.4.2强度校核计算 23
6.5曲轴的设计计算 24
6.5.1曲轴结构方案选择 24
6.5.2曲轴材料的选择 25
6.5.3曲轴设计计算 25
6.5.4曲轴臂弯曲强度校核 25
6.6轴承的选择和设计计算 26
6.6.1轴承的受力计算 26
6.6.2轴承的选择 27
6.6.3轴承的寿命计算 27
第七章 动力及转动装置的设计 29
7.1电机的选择 29
7.1.1电机型号的选择 29
7.1.2电机功率的选择 29
7.2带轮、V带的确定 29
7.2.1小带轮直径、V带的确定 29
7.2.2大带轮直径的确定 30
7.2.3中心距确定 30
7.2.4V带根数的确定 30
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
第一章 绪论
制冷这一概念即意为,把热量从低于环境温度的物体或者空间中提取出来,然后将这份热量传递给环境介质。我们通过对热力学的知识学习,就可以得知热量是不可以自发的从低温物体传递到高温物体,从而达到制冷的效果,所以,我们必须加以人为控制,而实现这种控制的方式,恰恰就是是我们常用的制冷压缩机。在制冷压缩机中最早出现的,使用最为广泛的就是活塞式制冷压缩机,所以本次设计,着重对活塞式制冷压缩机进行设计及计算,来促进制冷压缩机的发展。
1.1概述
在我国很早就有了使用压缩机的先例,如民间土灶做饭加热用的鼓风,使用者巧妙地构造了木质风箱,而这种风箱和现代工业制造中使用的活塞式压缩机原理近乎相同。我国的制冷工业在建国之后,取得了长足的进步,尤其是在1981年在广州召开的高等学校工科热工教材编审委员会扩大会议上,着重强调了我国发展制冷工业以及制造制冷设备的重要性。紧跟着一些有关于制冷和制冷设备的书籍相继出版,自此我国的制冷=行业迎来了发展的春天。
离心式、转子式和活塞式都是制冷压缩机的形式之一。而本次课题设计的活塞式压缩机有以下一些优点:当排气压力波动时,排气量依旧比较稳定,可以制成超高压、高压、中压或低压等用于不同途径的机械装置,压缩效率高,排气量范围广,便于生产制造成不同生产量的机种。所以压缩机中被应用的最广泛的一种就是活塞式压缩机。活塞式压缩机凭借活塞在气缸内做往复运动,来实现气缸中的气体被压缩。压缩机将低温低压的制冷气体从吸气管吸入,并通过电机运转,使活塞对制冷气体进行压缩,并经过排气管排出高温高压的制冷气体,以实现压缩、冷凝、膨胀、蒸发的循环制冷过程。
1.2制冷机的发展
1755年,爱丁堡化学教授库伦,利用将乙醚蒸发,通过这个办法将水结冰。他的学生布拉克,又从本质上解释了融化和气化现象,总结出了潜热的概念,并发明了冰量热器,这是现代制冷技术起始的标志。
1834年,在伦敦工作的美国发明家波尔金斯,递交了乙醚在封闭循环系统中膨胀制冷的技术报告,在英国申请了专利,这就形成了最初的蒸汽压缩机。
目 录
第一章 绪论 1
1.1概述 1
1.2制冷机的发展 1
1.3压缩机的分类 2
1.4活塞式压缩机的特点 2
1.4.1活塞式压缩机的优点 2
1.4.2活塞式压缩机的缺点 3
第二章 结构方案的设计 4
2.1总体方案初选 4
2.1总体方案确定 4
2.2.1L型和立式双缸结构 4
2.2.2最终方案确定 4
2.3总体方案评价 5
2.4吸排气方式选择 5
2.4.1顺流式吸排气机构的特点 6
2.4.2逆流式吸排气机构的特点 6
2.4.3吸排气方案选择 6
第三章 活塞式制冷压缩机的制冷原理 7
3.1单级压缩蒸汽制冷剂的理论循环 7
3.2制冷压缩机的制冷原理 7
3.2.1液体过冷 8
3.2.2吸气过热 8
3.2.3回热循环 9
3.2.4热量计算原理 9
第四章 制冷剂及选择 11
4.1制冷剂的使用 11
4.2制冷剂的发展 11
4.3制冷剂的对比选择 11
4.4制冷剂R134a的性质 12
第五章 热力学计算 13
5.1工作条件的确立 13
5.11工作状态 13
5.1.2计算成立条件 13
第六章 机械结构的设计计算 17
6. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
1气缸的设计计算 17
6.1.1缸径行程的确立 17
6.1.2 气缸材料的选择 17
6.1.3 气缸壁厚的确定 17
6.2活塞的设计计算 18
6.2.1活塞材料的选择 18
6.2.2 活塞组件结构的选择 18
6.2.3 活塞的受力计算 18
6.2.4活塞侧壁壁厚的计算 19
6.2.5活塞顶壁壁厚计算 20
6.3连杆的设计计算 20
6.3.1连杆结构的选择 20
6.3.2连杆材料的选择 20
6.3.3连杆横截面积计算 20
6.3.4压杆稳定性设计计算 21
6.4小头活塞销的设计计算 23
6.4.1活塞销材料的选择 23
6.4.2强度校核计算 23
6.5曲轴的设计计算 24
6.5.1曲轴结构方案选择 24
6.5.2曲轴材料的选择 25
6.5.3曲轴设计计算 25
6.5.4曲轴臂弯曲强度校核 25
6.6轴承的选择和设计计算 26
6.6.1轴承的受力计算 26
6.6.2轴承的选择 27
6.6.3轴承的寿命计算 27
第七章 动力及转动装置的设计 29
7.1电机的选择 29
7.1.1电机型号的选择 29
7.1.2电机功率的选择 29
7.2带轮、V带的确定 29
7.2.1小带轮直径、V带的确定 29
7.2.2大带轮直径的确定 30
7.2.3中心距确定 30
7.2.4V带根数的确定 30
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
第一章 绪论
制冷这一概念即意为,把热量从低于环境温度的物体或者空间中提取出来,然后将这份热量传递给环境介质。我们通过对热力学的知识学习,就可以得知热量是不可以自发的从低温物体传递到高温物体,从而达到制冷的效果,所以,我们必须加以人为控制,而实现这种控制的方式,恰恰就是是我们常用的制冷压缩机。在制冷压缩机中最早出现的,使用最为广泛的就是活塞式制冷压缩机,所以本次设计,着重对活塞式制冷压缩机进行设计及计算,来促进制冷压缩机的发展。
1.1概述
在我国很早就有了使用压缩机的先例,如民间土灶做饭加热用的鼓风,使用者巧妙地构造了木质风箱,而这种风箱和现代工业制造中使用的活塞式压缩机原理近乎相同。我国的制冷工业在建国之后,取得了长足的进步,尤其是在1981年在广州召开的高等学校工科热工教材编审委员会扩大会议上,着重强调了我国发展制冷工业以及制造制冷设备的重要性。紧跟着一些有关于制冷和制冷设备的书籍相继出版,自此我国的制冷=行业迎来了发展的春天。
离心式、转子式和活塞式都是制冷压缩机的形式之一。而本次课题设计的活塞式压缩机有以下一些优点:当排气压力波动时,排气量依旧比较稳定,可以制成超高压、高压、中压或低压等用于不同途径的机械装置,压缩效率高,排气量范围广,便于生产制造成不同生产量的机种。所以压缩机中被应用的最广泛的一种就是活塞式压缩机。活塞式压缩机凭借活塞在气缸内做往复运动,来实现气缸中的气体被压缩。压缩机将低温低压的制冷气体从吸气管吸入,并通过电机运转,使活塞对制冷气体进行压缩,并经过排气管排出高温高压的制冷气体,以实现压缩、冷凝、膨胀、蒸发的循环制冷过程。
1.2制冷机的发展
1755年,爱丁堡化学教授库伦,利用将乙醚蒸发,通过这个办法将水结冰。他的学生布拉克,又从本质上解释了融化和气化现象,总结出了潜热的概念,并发明了冰量热器,这是现代制冷技术起始的标志。
1834年,在伦敦工作的美国发明家波尔金斯,递交了乙醚在封闭循环系统中膨胀制冷的技术报告,在英国申请了专利,这就形成了最初的蒸汽压缩机。
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