1 引言
空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机，主要作用是为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备[1]。
压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。按压缩机的结构形式可分为立式、卧式和角度式。而且角度式又可分为L型、V型、W型、扇形和星型等。不同形式的压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围[2]。
空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。起源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分别为低压（0.7MPa~1.0MPa）、中压（1.0MPa~10MPa）、高压（10MPa~100MPa）和超高压（100MPa以上），可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7~1.25MPa[3]。
空气压缩机应用范围极为广泛，且由资料显示国内需求量呈上升趋势，是中小型工业用压缩机一个庞大的族群。中、小型微型工业用往复活塞式压缩机有着相同的传动部件基础上变换压缩级数和气缸直径，迅速派生出多品种变形产品的便利条件。不仅其容积流量、排气压力变化多端，通过适当调整部分零部件材质还可以压缩多种气体，大为扩展服务领域[4]。
活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是
（1）压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达350MPa，实验室中使用的压力则更高。
（2）效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高很多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原内，效率亦较低。
（3）适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特则是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响也不如速度型那样显著，所以同一规格的压缩机，将其用于不同介质时，较易改造[5~7]。
根据机械部JB1407-85《微型往复活塞式空气压缩机基本参数》规定，额定排气压力分为0.25MPa、0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa、1.25MPa和1.4MPa几个档
次，并规定了相应的单级、双级压缩所对应的公称容积流量（公称排气量）。但目前1.0MPa、1.25MPa和1.4MPa的压缩机产品相对较少，无法满足用户对不同压力空气气源的需要。因此，本课题设计一种排气压力为1.2MPa，排气量为0.6m3/min的微型压缩机，旨在我国现有的小型压缩机产品品种的基础上，开发相关的压缩系列产品，以填补两级空气压缩机产品的空白，符合压缩机制造行业拓展新产品的开发意向。
本课题的设计任务是在常温下对空气进行压缩，进气压力为大气压，压缩后排气压力为1.2M Pa，排气量不低于0.6m3/min。为满足设计及技术要求，综合考虑，本设计采用W型二级压缩，油润滑，冷却方式为风冷式。
设计内容包括总体结构设计、热力学计算、主要零部件结构设计、动力学计算和飞轮设计五个方面。其中总体机构设计方面主要包括结构方案选择、气缸排列形式、运动机构的结构选择、级数选择、压缩机转数、行程的确定和驱动选择；主要零部件结构设计主要包括活塞组件的设计、曲轴结构、连杆部件的设计和气缸设计；动力学计算主要是计算各级平均切向力，然后根据不同方案级数的布置，进行叠加计算总平均切向力，选择最优方案，确定飞轮距；飞轮设计主要是通过根据机器允许的旋转不均匀度、飞轮距的大小和冷却所需风量，参照工厂图纸进行尺寸结构设计[8~12]。
2 总体结构方案设计
设计往复活塞式压缩机时应符合以下基本原则：（1）满足用户提出的排气量、排气压力，及有关使用条件的要求；（2）有足够长的使用寿命，足够高的使用可靠性；（3）有较高的运转经济性；（4）有良好的动力平衡性；（5）维护检修方便；（6）尽可能采用新结构、新技术、新材料；（7）制造工艺性良好；（8）机器的尺寸小、重量轻。
活塞式压缩机的结构方案由下列因素组成：（1）机器的型式；（2）级数和列数；（3）各级气缸在列中的排列和各列间曲柄错角的排列。
选择压缩机的结构方案，应根据压缩机的用途、运转条件、排气量和排气压力、制造厂生产的可能性、驱动方式以及占地面积等条件，从选择机器的型式和级数入手，制订出合适的方案。
总体设计的任务：选择结构方案、主要参数、相应的驱动方式以及大体确定附属装备的布置。
2.1 气缸排列的型式
压缩机气缸有多种排列型式，按气缸轴线布置的相互关系分为：卧式、立式、L型、V型、W型、星型和对称平衡型。
卧式、对称平衡型压缩机动力平衡性能较好，运转较平稳，宜用于大、中型压缩机；立式压缩机现仅用于中、小型和微型，使机器高度均处于人体高度便于操作的范围内，且中型压缩机主要用于无油润滑结构；L型、V型、W型、星型等角度式压缩机则适用于中、小型和微型。
L型、V型、W型、星型等角度式压缩机共同的优点是
（1）各列的一阶惯性力的合力可用装在曲轴上的平衡重达到大部分或完全平衡。因此，机器可取较高的转数。
（2）气缸彼此错开一定角度，有利于气阀的安全与布置。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可以直接装在机器上，结构紧凑。
（3）角度式压缩机可以将若干列的连杆连接在同一曲拐上，曲轴的拐数可减少，机器的轴向长度可缩短，因此主轴颈能采用滚动轴承。
本设计属于微型中压压缩机常规设计，综合考虑其设计参数(压缩介质、排气量及排气压力)及市场现状，采用W型结构。
2.2 运动机构的结构
活塞式压缩机的运动机构有：无十字头与带十字头两种。
无十字头运动机构的特点是：结构简单、紧凑，机器高度较低，相应的机器重量较轻，一般不需要专门的润滑机构。但是无十字头的压缩机只能作成单作用
的，所以气缸容积的利用不充分(因为活塞与气缸之间，只在活塞的一侧形成工作腔)，气体的泄漏量也较大，气缸工作表面所受的侧向力也较大，因而活塞易磨损，另外，气缸中的润滑油
量也难于控制。无十字头的压缩机一般只适于作成立式、V型、W型和扇形的结构。当压缩机的功率大于（120～150）kW时，无十字头的压缩机的重量要超过有十字头的压缩机，而且结构也较复杂。因此，无十字头压缩机只在小功率范围内采用。在小型移动装置中用的压缩机，要求轻便紧凑以便于搬动，多选用无十字头的运动机构。
带十字头运动机构的特点是：由于带有十字头，气缸工作表面不承受连杆传来的侧压力，所以，气缸与活塞间的摩擦和磨损较小，充分利用了气缸容积，润滑油易于控制；可以设置填料密封，所以，气体地泄漏量较小，特别是对于易燃、易爆、有毒的气体，只能采用此种结构。当然，带十字头的压缩机增多了十字头、活塞杆及填料等部件，使机器的结构复杂，高度和重量也相应增加。一般固定式的压缩机功率都较大，特别是工艺流程中用的压缩机，要求机器长期连续运转，所以多用带十字头的压缩机。我国固定式动力用空压机，排气量在（10～100）m3/min、功率在（60～630）kW之间的都是带十字头结构。化工、石油等部门工艺流程中使用的压缩机都带有十字头。
本设计为功率较小的W型空气压缩机设计，考虑到以上因素，故采用无十字头的运动机构。
2.3级数选择及各级压力比的分配
工业用的气体，有时需要较高的压力，此时需采取多级压缩。多级压缩有下列优点：（1）降低排气温度；（2）节省功率消耗；（3）提高气缸容积系数；（4）降低作用在活塞上的最大活塞力。
在选择压缩机的级数时，一般一般应遵循下列原则：使压缩机消耗的功最小、排气温度应在使用条件许可的范围内、机器重量轻、造价低。要使机器具有较高的热效率，则级数越多越好（各级压力比越小越好）。然而级数增多，则阻力损失增加，机器总效率反而降低，结构也更加复杂，造价便大大上升。因此，必须根据压缩机的容量和工作特点，恰当地选择所需的级数和各级压力比。
本设计为W-0.6/12型压缩机，根据市场常用压缩机型式，选择级数为二级。
2.4 列数选择
在活塞式压缩机中，一个连杆所对应的气缸活塞组即为一列。压缩机按列数的多少分成单列和多列两类。
压缩机列数的选择，主要决定于排气量、排气压力、机器的型式和级数。立式结构可以制成单列和多列压缩机；卧式结构可以制成单列和双列压缩机；对称平衡型结构只能制成多列压缩机，而且列数必须是偶数；对置型结构只能制成多
列压缩机。W 型结构只能制成多列压缩机，即单重W 型和双重W 型，其他型式类似。
各级气缸的排列应根据下述原则进行：（1）要求各列往返止点的活塞力相等。这时，曲柄连杆机构利用充分，重量较轻，惯性力较小，机械效率较高。由于往返行程的功也大致相等，因而飞轮较轻。（2）通过布置气缸排列，达到使气体的内泄漏和外泄漏尽可能小的目的。
本设计采用W 型结构，如前所述，只能制成多列压缩机，采用单重W 型结构。
2．5 压缩机转速和行程的确定
转速和行程的选取对机器的尺寸、重量、制造难易和成本有重大影响，并且还直接影响机器的效率、寿命和动力性能。如果压缩机与驱动机直接连接，则也影响驱动机的经济性和成本。近代设计活塞式压缩机的总趋势是提高转速。
转速、行程和活塞平均速度的关系式如下
30
nS
C m =
（2-1）
式中：m C —活塞平均速度，m/s ； n —压缩机转数，r/min ； S —活塞行程，m 。
活塞式压缩机设计中，在一定的参数和使用条件下，首先应考虑选择适宜的活塞平均速度，因为
（1）活塞平均速度的高低，对运动机件中的摩擦和磨损有直接的影响。对气缸内的工作过程也有影响。
（2）活塞速度过高，气阀在气缸上难以得到足够的安装面积，所以气阀、管道中的阻力损失很大，功率的消耗及排气温度将会过高。严重地影响压缩机运转的经济性和使用的可靠性。
移动式压缩机为尽量减少机器重量和外形尺寸，所以取活塞速度为（4～5）m/s ，而本设计就属于此类。由于微型和小型压缩机，为使结构紧凑，而只能采用较小行程，所有较高转数，但活塞平均速度却较低，只有2m/s 左右。本设计采用2m/s 。
在一定的活塞速度下，活塞行程的选取，与下列因素有关：排气量的大小；机器的结构型式；气缸的结构。
现代活塞式压缩机的行程与活塞力之间，按统计与分析，有下列关系：
P A S =
（2-2）
式中：P—活塞力，t；
A—系数，其值在0.065～0.095之间，较小值相应于短行程的机器，较大值相应于长行程的机器。
现代活塞式压缩机使用的气阀，都是随着气缸内气体压力的变化而自行开、闭的自动阀。气阀是活塞式压缩机的关键部件之一，气阀的优劣直接影响压缩机的性能。自70年代以来，国外微型空气压缩机开始普遍采用舌簧阀，以代替盘状阀或环状阀。在70年代末期开始，我国对这项技术进行了研究和推广。舌簧阀具有排气系数高、比功率低、寿命长、噪声小、制造工艺简单等优点。但舌簧阀相对盘状阀或环状阀寿命低，选择转速时要综合考虑。
选择压缩机转速时应注意到惯性力的影响，惯性力的大小与转速成平方关系；通常应遵循惯性力不超过活塞力的原则（因为运动部件的强度是按活塞力来计算的）。另外转数过高对阀片、活塞环、填料的使用寿命也会产生不利影响。
一般说来，活塞力较大的机器，转数相应地较低，因为活塞力较大则运动部件的尺寸和重量也相应的增加，惯性力增长的程度往往显著地超过活塞力增长的程度。此外，由于各种机构的压缩机的动力平衡性不同，所以转数也会有所区别。另外，压缩机与驱动机直联时，应顾到驱动机的额定转数。
综合考虑本设计中的上述因素，取压缩机的行程为s=0.065m、转速为n=800r/min，而气阀则选用舌簧阀。
2.6压缩机润滑方式的选择
压缩机中，在零件相互滑动的部位，如活塞环与气缸、填料与活塞杆、主轴承、连杆大头瓦以及连杆小头衬套等处，要注入润滑剂进行润滑，以达如下目的：（1）减小摩擦功率，降低压缩机功率消耗；（2）减少滑动部位的磨损，延长零件寿命；（3）润滑剂有冷却作用，可导走摩擦热，使零件工作温度不过高．从而保证沿动部位必要的运转间隙，防止滑动部位咬死或烧伤，（4）用油作润滑剂时，尚有防止零件生锈的作用。
设计和选择润滑系统的基本要求是：（1）要有可靠的供油装置。要保证有适量的润滑油输送至各运动部位；（2）系统中要有便了检查供油情况的部位和仪表；（3）要有使润滑油净化的过滤装置；（4）供油管路的布置要紧凑、整齐，便于拆装和清洗，同一管路中管件的选择要力求划一。
按气缸是否用油润滑，压缩机的润滑方式可区分为油润滑和无油润滑两种。全无油润滑压缩机其实是指所有运动摩擦副均不采用液体润滑剂润滑，排出的压缩气体是洁净无油的一种动力机械。其特征是由气缸缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、曲轴箱等组成；铝合金或铸铁缸体采用表面处理工艺提高了表面硬度；连杆的两端采用轴承结构提高了整机的使用寿命。采用自润滑材料制成，不需添加润滑油，排出的气体不含油污，不污染作业环境和工作介质，使压缩机的工作范
围更加广泛，适用一切需要高净化气源行业使用。
根据压缩机的结构特点，所采用的有油润滑方式大体可分为两种:飞溅润滑和压力润滑。飞溅润滑多用于小型无十字头压缩机中。其特点是气缸与运动部件的摩擦面均靠装在连杆上的甩油杆，将油甩起飞溅到个润滑部位进行润滑，气缸和运动部件的润滑剂只能采用同一种润滑油，气缸内带油量较大。压力润滑多用于大、中型带十字头的压缩机中。这种润滑分为两个独立系统，即气缸和填料部位是用供油压力较高的注油器供油润滑，而其它运动部件的润滑则是靠油泵连续供油。
鉴于前述内容，由于本设计是微小型的压缩机，考虑使用材料的成本，制造的工艺复杂程度等因素，本设计采用有油润滑方式，并结合两种有油润滑方式各自的特点，具体采用飞溅润滑方式。
2.7压缩机驱动的选择
活塞式压缩机的驱动包括驱动机和传动装置。
驱动方式与压缩机的结构方案和主要参数的选择有着密切的关系，在选择压缩机结构方案和主要参数时，应该同时考虑驱动方式的选择。
活塞式压缩机驱动机可分三类
（1）电动机——异步交流电动机或同步交流电动机；
（2）活塞式发动机——内燃机或蒸汽机；
（3）旋转式发动机——燃气轮机或蒸汽轮机。
在活塞式压缩机中，用得最普遍的是电动机驱动。
以市场现有同类产品为对照，本设计选择电动机作为驱动机，传动装置为皮带传动
综上所述：本设计结构型式为W型，属角度式压缩机。此类压缩机结构紧凑，每个曲柄销上装有两根以上的连杆，曲轴结构简单、轴向长度较短，并可采用滚动轴承，主要适用于中、小型及微型压缩机。W型合理的列间夹角为60 ，在此前提下，若能保证各列往复运动质量相等，有利于惯性力的平衡。
压缩机结构方案示意图如图2.1所示，结构方案采用两级置中式结构。电动机转速取n=800r/min。作用方式选用单作用式，无十字头。
根据参数要求，取行程s=65mm。
图2.1压缩机结构方案示意图
3 热力学计算
3.1 初步确定各级排气压力和排气温度
3.1.1 初步确定各级压力
多级压缩过程中，常取各级压力比相等，这样各级消耗的功相等，而压缩机的总耗功也最小。各级压力比按下式确定。
ε=（3-1）
i
ε—任意级的压力比；
式中：
i
ε—总压力比；
t
z—级数。
ε=1.3/0.1=13
总压力比：
t
ε==
各级压力比： 3.61
i
在实际压力比的分配中，为保证末级排气温度不致过高，可将末级（第二级）
ε=3.25
的压力比取小些。即取
2
ε=13/3.25=4
则第一级的压力比
1
各级名义进、排气压力及压力比已经调整后列表如下
表3-1 各级名义进、排气压力及压力比
级数 名义进气压力 p 1（MPa ）
名义排气压力 p 2（Mpa ）
名义压力比
ε Ⅰ 0.1 0.4 4 Ⅱ
0.4
13
3.25
3.1.2 初步确定各级排气温度
各级排气温度按下式计算
1n n
d s i
T T ε-= （3-2）
式中：T d —级的排气温度，K ； T s —级的吸气温度，K ； n —压缩过程指数。
在实际压缩机中，压缩过程指数可按以下经验数据选取。 对于大、中型压缩机：n k =
对于微、小型空气压缩机：(0.9~0.98)n k =
空气绝热指数k =1.4，则(0.9~0.98)(1.26~1.372)n k ==，取n =1.30 各级名义排气温度计算结果列表如下。
表3-2 各级排气温度
级数 名义吸气温度T 1 名义压力比 压缩过程指数n n
n 1-'）（ε
名义排气温度T 2 ℃ K ℃ K Ⅰ 20 293 4 1.30 1.377 130 403 Ⅱ
40
313
3.25
1.30
1.313
138
411
3.2.1 计算容积系数v λ
容积系数是由于气缸存在余隙容积，使气缸工作容积的部分容积被膨胀气体占据，而对气缸容积利用率产生的影响。
)1(11
--=m
v εαλ （3-3）
式中： v λ—容积系数； α —相对余隙容积；
ε — 压力比。
各级膨胀过程指数m 按下表计算。
表3-3 不同压力下的m 值
进气压力（105Pa ）
任意k 值时
k =1.40时
1.5 )1(5.01-+=k m 1.2 1.5~4 )1(6
2.01-+=k m 1.25 4~10 )1(75.01-+=k m 1.3 10~30 )1(88.01-+=k m
1.35 >30
k m =
1.40
()()110.5110.51.41 1.2m k =+-=+-= ()()210.62110.621.41 1.25m k =+-=+-=
根据不同的气阀结构，选用各级的相对余隙容积α值。
采用环状气阀时，一般α值在下列范围内选取：低压级12.0~07.0=α，中压级14.0~09.0=α，高压级16.0~11.0=α。
采用舌簧阀的微小型压缩机，04.0~03.0=α。 影响α的主要因素为
（1）在相同的活塞线速度和排气量情况下，高转速短行程的相对余隙容积，要比低转速长行程的相对余隙容积大得多。
（2）气阀在气缸上的布置方式不同，相对余隙容积也不同。气阀布置在气缸端面上的相对余隙容积较小，气阀径向布置或倾向布置在气缸的相对余隙容积较大。
（3）各类型气阀，在安装直径相同时，具有不同的余隙容积。环状阀比舌簧阀的相对余隙容积大。
（4）一般直径大的气缸具有较小的余隙容积。
（5）多级压缩机中，高压级的相对余隙容积要比低压级的相对余隙容积大。 根据本设计的技术要求，选用舌簧阀结构，由上述经验选取各级相对余隙容积：=1α0.03，=2α0.035。
由此，各级v λ计算如下
1
11
1111(1)10.0310.9348
m v λαε=--=--=（4）
1
11.25
2
2221(1)10.0353.2510.9451m v λαε=--=--=（） 3.2.2 确定压力系数
由于进气阻力和阀腔中的压力脉动，使吸气终了时气缸内的压力低于名义进气压力，从而产生的对气缸利用率的影响。
影响压力系数p λ的主要因素一个是吸气阀处于关闭状态时的弹簧力，另一个是进气管道中的压力波动。在多级压缩机中，级数愈高，压缩系数p λ应愈大。对于进气压力等于或接近大气压力的第一级，进气阻力影响相对较大，可在
98.0~95.0=p λ范围内选取，第二级进气阻力相对于气体压力要小的多，可在
0.1~98.0=p λ范围内选取。
故在本设计当中，选取：10.95p λ=，20.97p λ=。 3.2.3 确定温度系数
温度系数T λ的大小取决于进气过程中加给气体的热量，其值与气体冷却及该级的压力比有关，一般98.0~92.0=T λ。如果气缸冷却良好，进气过程中加入气体的热量少，则T λ取较高值；而压力比高，即气缸内的各处平均温度高，传热温差大，造成实际气缸容积利用率低，T λ取较低值。
影响T λ的因素包括
（1）压力比大者，T λ取小值。
（2）冷却效果好时，T λ取大值，水冷却比风冷却的T λ大。 （3）高转速比低转速的压缩机，T λ大。 （4）气阀阻力小时，T λ取大值。
（5）大、中型压缩机T λ取大值，微、小型压缩机T λ取小值。
考虑到本设计为油润滑结构，且为风冷。故选取：10.96T λ=，94.02=T λ。
3.2.4 确定泄漏系数
泄漏系数表示气阀、活塞环、填料以及管道、附属设备等因密封不严而产生的气体泄漏对气缸容积利用率的影响。
泄漏系数的取值于气缸的排列方式、气缸与活塞杆的直径、曲轴转速、气体压力的高低以及气体的性质有关。对于一般有油润滑压缩机，98.0~90.0=l λ；无油润滑压缩机，95.0~85.0=l λ。
影响l λ的因素包括
（1）大直径气缸，l λ取大些，小直径气缸l λ取小些。 （2）有油润滑压缩机，l λ取大些，无油润滑时，l λ取小些。 （3）高转速压缩机，l λ取大些，低转速压缩机l λ取小些。 （4）压力高，级数多，l λ取小些相反可取大些。
本设计为油润滑，故选取：=1
l λ0.98，=2l λ0.95。
3.2.5 确定各级排气系数
d λ按下式计算
d v p T l λλλλλ= （3-4）
表3-4 各级排气系数
级数
Ⅰ
Ⅱ
v λ
0.9348 0.9451 p λ
0.95 0.97 T λ
0.96 0.94 l λ
0.98 0.95 l p v d λλλλλ···T =
0.8355
0.8187
3.3 确定各级气缸的行程容积
3.3.1 凝析系数μφi 的确定
当压缩机进口含有水蒸气（或其它蒸汽），气体经过压缩，蒸汽的分压将会提高，当压缩机的蒸汽分压超过冷却器气体出口温度下的饱和蒸汽压时，气体中的蒸汽将冷凝而析出水分。水分的析出会影响第一级以后各级的吸气量。计算时，如不考虑水分的析出，将会使得实际压力同计算结果不相同。
进口气体的相对湿度以石家庄市的空气相对湿度为准，查文献[5]附表56国内各地空气计算参数，以太原、天津等地的空气平均相对湿度为参照，取10.6φ=。
有、无水析出的判别式
bi b p p
p p s si
<1
··11φ 则无水析出，1=φμ （3-5）
bi b p p
p p s si
>1
··11φ 则有水析出，1<φμ （3-6）
若本级前有水析出，则本级吸入的为饱和气体，凝析系数可按下式计算
1
111s si
bi si b s i p p p p p p ?
--=
φμφ （3-7） 式中：bi b p p ,1—分别为一级和i 级在进口温度下的饱和蒸汽压, MPa ； si s p p ,1—分别为一级和i 级的名义吸气压力，MPa ； i φφ,1 —分别为一级和i 级进口气体的相对湿度。
查文献[5]表3-5得： 10.002337b p =MPa ，20.007375b p =MPa 。 已得：1.01=s p MPa ，20.4s p =MPa 。 第一级从大气中吸气，无析水问题，故11=φμ。 第二级析水系数为
20.4
0.60.0023370.0056090.1
b p ??
=< 二级进气水蒸气分压小于二级进气温度下的水蒸气饱和蒸汽压，故二级无水
析出
12=φμ。
3.3.2 抽气系数oi μ的确定
有抽气1o
本设计中间无抽、加气，故o1o21μμ==。 3.3.3 压缩机行程容积的确定
压缩机第Ⅰ级的气缸行程容积按下式计算
1
1d d
h V V λ=
（3-8）
式中： d V —压缩机的排气量，m 3/min ； 1d λ —压缩机第一级的排气系数。
多级压缩机其余各级的气缸行程容积按下式计算
d s s s s d h V T T p p V ???=
1
2
2122o 22·λμμφ （3-9） 式中：21,s s p p —分别为一级和二级的名义吸气压力，MPa ；
21,s s T T —分别为一级和二级的名义进气温度, K ；
2d λ —压缩机第二级的排气系数； 2φμ —压缩机第二级的凝析系数；
2o μ—压缩机第二级的抽气系数。
按给定排气量范围，取0.6d V =m 3/min 。则
10.6
0.71810.8355
h V =
=m 3/min
压缩机第二级的行程容积：
2o2122221·110.13130.6
0.19570.81870.4293
s s h d d s s p T V V p T μμλ????=
???==??φm 3/min 3.3.4 确定气缸直径
计算出各级气缸的行程容积后，可按一下各式计算气缸直径。 对于单作用气缸
snz
V D hi
π4=
（3-10） 对于双作用气缸
2
42
d snz V D hi +
=π （3-11） 式中：hi V —i 级气缸的行程容积, m 3/min ； s —活塞行程，m ；
n —压缩机转速，r/min；
z —同级气缸数；
d—活塞杆直径，m。
本设计采用单作用气缸，连杆直接与活塞相连，无十字头和活塞杆。故气缸直径为
一级气缸：
1
0.09379m94mm
D===≈
二级气缸：
2
0.06924m69mm
D===≈
按国家标准圆整后：
1
95mm
D=，
2
70mm
D=。
3.4修正各级名义压力和温度
在各级气缸直径计算出后，要按国家标准进行圆整。圆整后，各级的压力和温度会发生变化，需要进行修正。
3.4.1 确定圆整后各级的实际行程容积
hi
V
圆整后的行程容积用下式计算。
snz
D
V
i
hi
2
4
π
=
'（3-12）
2
1
3.14
0.0950.06580020.7372
4
h
V'=????=m3/min
2
2
3.14
0.070.0658000.2
4
h
V'=???=m3/min
3.4.2计算各级压力修正系数
i
β及
1+i
β
hi
hi
h
h
i V
V
V
V
'
'
=·
1
1
β（3-13）
)1
(
)1
(
1
1
1
·
+
+
+'
'
=
i
h
i
h
h
h
i V
V
V
V
β（3-14）
式中：
i
β、
1+i
β—同级吸、排气的修正系数。
因此，修正系数为
1
·
1
1
1
1
1
=
'
'
=
h
h
h
h
V
V
V
V
β
12
2
12
0.73720.1597
· 1.005
0.71810.2
h h
h h
V V
V V
β
'
==?=
'
3.4.3修正后各级名义压力及压力比
i
i
i
p
p
1
1
β
=
'（3-15）
i
i
i
p
p
2
1
2+
=
'β（3-16）
式中：i p 1、i p 2———— 圆整前的i 级名义吸、排气压力，105Pa ；
i p 1
'、i p 2' ————圆整后的i 级名义吸、排气压力，105Pa 。 1
111 1.0 1.0p p β'==?=?105Pa 2
220.9023 3.09 2.788p p β'==?=?105Pa 表3-5 修正后各级名义压力及压力比
级 次 Ⅰ Ⅱ 计算行程容积h V ，m 3
0.7181 0.1957 实际行程容积h V '错误！未找到引用源。，m 3
0.7372 0.2 修正系数
βk βk+1
1 1.005 1.005 名义进气压力
i p 1
i i i p p 11
β=' 0.1 0.4 0.402 名义排气压力
i p 2 i i i p p 212
+='β 0.4 0.402 1.3 修正后的名义压力比'ε
4.02
3.234
3.4.4 修正后各级排气温度
表3-6 修正后各级排气温度
级数
进气温度1T ，K
压力比
ε'错误！
未找到引用源。
压缩过程 指数n 1
n n
ε-'（）
排气温度2T ，K
Ⅰ 293 4.02 1.3 1.379 404 Ⅱ
313
3.234
1.3
1.311
410
3.5 计算活塞力
3.5.1 计算气缸进排气过程的平均压力
由文献[5]查得：1s δ=6% 2s δ=4% 1d δ=9% 2d δ=7%
表3-7 气缸内进、排气过程的平均压力
列的活塞力是各列气缸中作用在活塞工作面积i F 上的气体压力的代数和
i i F p p ?=∑ （3-17）
最大活塞力(气体力)发生在内、外止点处，规定：使连杆受拉为正，使连杆受拉为负。
轴侧
错误！未找到引用源。gi si zi di z F p F p p ∑∑-= （3-18）
盖侧
错误！未找到引用源。zi di gi si g F p F p p ∑∑-= （3-19） 式中：si p ，di p —分别为同列缸各级的实际吸、排气压力，Pa ；
gi F ，zi F 错误！未找到引用源。 —分别为同列缸内各级对应级的轴侧、盖侧活塞工作面积，m 2。
轴侧活塞工作面积为
4
2
D F z π=
（3-20）
盖侧活塞工作面积为
错误！未找到引用源。4
2
D F g π=
（3-21）
则
2
2
111 3.140.0950.00708544z g D F F π?==== m 2
2
2222 3.140.070.0038474
4
z g D F F π?==
== m 2
表3-8 各列活塞力
3.6 计算轴功率，选择电机
3.6.1 计算各级指示功率及总指示功率
压缩机在单位时间内消耗于实际循环中的功称为指示功率。 对于理想气体，各级的指示功率按下式计算
116012j j
n n j sj dj
ij vj sj
sj j j sj n Z Z n P p V n Z λε-??+ ?
''=-
?-?
?
（3-22） 对于实际气体，各级的指示功率按下式计算：
1
212
111(1)(1)11(1)602k k d i s v h s p z z k k N p V k p z δδλδ-??
??++??=--????
--????
??
（3-23）
式中：1p ，2p —分别为级的名义吸、排气压力，Pa ；
1z ，2z 错误！未找到引用源。—分别为同列缸内各级对应级的轴侧、盖侧活塞工作面积，m 2。
本设计中工质为看做为理想气体，故用式（3-22）计算
0.46
1.41 1.40.402 1.09 1.40.094100.940.93480.7372()11.410.10.9460N ???=??????-???-???
=27
47W
0.4
6
1.41 1.4 1.391 1.07 1.40.402100.960.94510.2()11.410.4020.9660N ???=??????-???-???
=2803
W
压缩机的总指示功率为i N =12274728035550N N +=+=W 3.6.2 压缩机轴功率z N
指示功率是压缩机活塞作用于气体的功率，属内功率。驱动机传给压缩机主
轴的功率为轴功率，它除了提供内部功率以外还要克服摩擦副之间的机械摩擦功率，通常摩擦损失耗功都用机械效率m η表示，故轴功率为
m
i
z N N η=
（3-24）
根据已有机器的统计，
带十字头的大、中型压缩机：95.0~90.0=m η 小型不带十字头的压缩机：92.0~85.0=m η 高压循环压缩机：85.0~80.0=m η
无油润滑压缩机的机械效率还要低些。另外如果主轴同时要驱动油泵或风扇等，则m η要取下限。
根据以上经验，取0.9m η=，则
5550
61670.9
i
z m
N N η=
=
=W 3.6.3 电机输入功率c N
对于中、小型压缩机，若用皮带、齿轮等传动时，还要考虑传动损失，则驱动机的效率为
c
z
c N N η=
（3-25）
式中：c η—传动效率。
一般皮带传动99.0~96.0=c η；齿轮传动99.0~97.0=c η。
一般驱动功率还应留有（5~15）%的功率储备，故驱动机的功率应为
(1.05~1.15)
z
c c
N N η= （3-26）
本设计选用皮带传动，98.0=c η，按10%的裕度计算。故
6167
1.10
1.107.0660.96
z
c c
N N η==?
=kW 所以选用Y 系列Y132M-4，其功率为7.5 kW ，满载转速为1440r/min ，主轴颈φ为38mm 。
4 主要零部件设计
往复活塞式压缩机的主机包括传递动力并将电动机的回转运动转化为活塞的往复直线运动的曲柄——连杆机构以及来实现压缩工作循环的气缸、活塞以及密封等组件。下面将分别对各组件进行设计。
4.1活塞组件设计
活塞组件与气缸构成了压缩容积。活塞组件必须有良好的密封性，此外还要求
（1）有足够的强度和刚度。
（2）活塞与活塞杆(或活塞销)的连接和定位要可靠。
（3）重量轻。两列以上的压缩机中．应根据惯性力平衡的要求配置各列活
塞的重量。
（4）制造工艺性好。
对本设计来说，活塞组件的设计包括活塞环的设计、刮油环的设计、活塞的设计和活塞销的设计。它们在气缸中作往复运动，与气缸一起构成了行程容积。
4.1.1 活塞环设计
活塞环是密封气缸镜面和活塞间的缝隙用的零件。另外，它还起布油和导热的作用。对活塞坏的基本要求是密封可靠和耐磨损。它是易损件，在设计中尽量用标谁件和通用件，以利生产管理。在活塞式压缩机中，活塞环是关键的零件之一，它设计质量的好坏直接影响到压缩机的排气量、功率、密封性及可靠性，从而影响到压缩机的使用成本。活塞环的材料及结构尺寸的选择对其寿命起至关重要的作用。
4.1.1.1 活塞环的材料
如果没有特殊要求，活塞环一般用铸铁或合金铸铁制造。不同活塞环直径宜选用的灰铸铁牌号见表4-1。对于小直径活塞环或高转速压缩机用的活塞环，可选用合金铸铁制造。
表4-1灰铸铁活塞直径与铸铁牌号关系
4.1.1.2活塞环的结构设计
常用的活塞环的结构有4种：直切口式、斜切口式、搭接口式、组合式。
（1）直切口式。该结构加工简单，但压缩机气体泄漏量大，因此一般很少采用。
（2）斜切口式。该结构压缩机气体泄漏量及加工难易程度介于直切口式与搭接口式之间，使用最为广泛。大部分进口压缩机及国产压缩机的活塞环均采用该结构。
（3）搭接口式。该结构压缩机气体泄漏量很少，加工最复杂，一般用于压力较大的场合。
本设计采用直切口式。
4.1.1.3活塞环环数的确定
活塞环的数目按下列经验公式估算：
Z（4-1）式中：p
?—活塞环两边的最大压差，105Pa。
活塞环的数目按上述公式进行计算后，根据压缩机的转速的行程进行圆整。
11.855
Z===，取
1
Z=2。
4L-208型活塞式空气压缩机的选型及设计 （） 摘要：随着国民经济的快速发展，压缩机已经成为众多部门中的重要通用机械。压缩机是压缩气体提高气体压力并输送气体的机械，它广泛应用于石油化工、纺织、冶炼、仪表控制、医药、食品和冷冻等工业部门。在化工生产中，大中型往复活塞式压缩机及离心式压缩机则成为关键设备。本次设计的压缩机为空气压缩机，其型号为D—42/8。该类设备属于动设备，它为对称平衡式压缩机，其目的是为生产装置和气动控制仪表提供气源，因此本设计对生产有重要的实用价值。活塞式压缩机是空气压缩机中应用最为广泛的一种，它是利用气缸内活塞的往复运动来压缩气体的，通过能量转换使气体提高压力的主要运动部件是在缸中做往复运动的活塞，而活塞的往复运动是靠做旋转运动的曲轴带动连杆等传动部件来实现的。 关键词：活塞式压缩机；结构；设计；强度校核；选型 1.1压缩机的用途 4L—20/8型空气压缩机（其外观图见下页），使用压力0.1~1.6Mpa（绝压）排气量20m3 /min，可用于气动设备及工艺流程，适用于易燃易爆的场合。 该种压缩机可以大幅度提高生产率，工艺流程用压缩机是为了满足分离、合成、反应、输送等过程的需要，因而应用于各有关工业中。因为活塞式压缩机已得到如此广泛的应用的需要，故保证其可靠的运转极为重要。气液分离系统是为了减少或消除压缩气体中的油、水及其它冷凝液。 本机为角度式L型压缩机，其结构较紧凑，气缸配管及检修空间也比较宽阔，基础力好，切向力也较均匀，机器转速较高，整机紧凑，便于管理。 本机分成两列，其中竖直列为第一列，水平列为第二列，两列夹角为90度，共用一个曲拐，曲拐错角为0度。
第一章、空气压缩机简介 (2) 第一节、空气压缩机的作用和类型 (3) 一、作用 (3) 二、类型 (3) 第二节、回旋式空气压机泵体的结构和工作原理 (5) 一、泵体组成的零部件 (5) 二、回转式空气压缩机工作原理 (7) 第二章、空气压缩机的三维造型及装配 (9) 第一节、轴承座的三维设计 (9) 第二节、曲轴的三维设计 (14) 第三节、空气压缩机泵体重要零部件的设计过程 (14) 1.1设置工作目录 (14) 1.2曲轴的绘制 (14) 第四节、泵体的装配 (21) 第三章、轴承的加工工艺 (23) 第一节、生产纲领 (23) 第二节、零件结构公用分析 (24) 第三节、确定毛坯 (25) 第四节、选择设备及工艺装备 (27) 第五节、工序设计及工艺文件的填写 (27) (一)、工序设计 (27) (二)、填写工艺文件 (29) 1、填写机械加工工艺过程综合卡 (29) 2、填写指定工序的机械加工工序卡 (29)
第一章、空气压缩机简介 空气压缩机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。空气压缩机的种类空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。 我国的空气压缩机行业的市场规模均为8%以上的增速增长，2010-2011年增长率甚至超过了28%，市场规模扩迅速。然而，在规模如此巨大的市场上，过去很长一段时间由外资企业掌握绝大部分市场。2009年度，我国空气压缩机行业共有生产企业近400家，其中资企业数量接近90%，实现销售收入总额约为60亿元，占全行业的40%;外资
1 引言 空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机，主要作用是为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备[1]。 压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。按压缩机的结构形式可分为立式、卧式和角度式。而且角度式又可分为L型、V型、W型、扇形和星型等。不同形式的压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围[2]。 空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。起源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分别为低压（0.7MPa~1.0MPa）、中压（1.0MPa~10MPa）、高压（10MPa~100MPa）和超高压（100MPa以上），可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7~1.25MPa[3]。 空气压缩机应用范围极为广泛，且由资料显示国内需求量呈上升趋势，是中小型工业用压缩机一个庞大的族群。中、小型微型工业用往复活塞式压缩机有着相同的传动部件基础上变换压缩级数和气缸直径，迅速派生出多品种变形产品的便利条件。不仅其容积流量、排气压力变化多端，通过适当调整部分零部件材质还可以压缩多种气体，大为扩展服务领域[4]。 活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是 （1）压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达350MPa，实验室中使用的压力则更高。 （2）效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高很多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原内，效率亦较低。 （3）适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特则是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响也不如速度型那样显著，所以同一规格的压缩机，将其用于不同介质时，较易改造[5~7]。 根据机械部JB1407-85《微型往复活塞式空气压缩机基本参数》规定，额定排气压力分为0.25MPa、0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa、1.25MPa和1.4MPa几个档
XXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXX 课题名称XX市果蔬公司2500吨XX冷藏库的设计 专业XXXXXXXXX 班级XXXXXXXXX 学号XXXXXXX 姓名XXX 指导教师XX 毕业设计开题报告
一、课题设计（论文）目的及意义： 毕业设计是专业知识的综合体现，是制冷工艺设计知识基础上的系统深化，是对本专业所学专业知识的加深理解和综合体现，以培养我们以后综合运用知识技能的能力，运用所学知识提高分解问题的能力，树立严肃认真的科学态度，和严谨求实的工作作风。完成基本的设计训练和冷库系统的初步设计，为以后冷库工程的设计安装技术能力的培养，知识的创新，科学知识的研究奠定良好基础。 二、课题设计（论文）提纲 1）搜依据原始资料做出能用于施工安装的制冷工艺施工图纸。 集冷库相关资料，见习相关企业确定方案（制冷剂的种类、制冷系统的供液方式）； 2）确定冷藏库库房和机房的建筑面积和围护结构； 3）确定计算设计参数，计算系统负荷； 4）设备选型（压缩机、冷凝器等冷却设备）； 5）管道管径设备管道保温层确定； 6）绘制图纸详图（系统原理图、冷库平面平面图、冷凝器平面剖面图、设备间平剖面图、高温库平剖面图、风道详图、管道阀门绝热层详图）； 三、毕业设计（论文）思路方法及进度安排： 1、第一周：完成XX市某果蔬公司2500吨XX冷藏库设计的开题报告，搜集参数，确定冷藏库库房和机房的建筑面积和围护结构，并参考相关资料，进行相应计算； 2、第二周：确定设计参数，计算系统负荷，完成压缩机、冷凝器等冷却设备的选型； 3、第三周：管道管径、设备，管道保温层厚度确定； 4、第四周：编写设计说明书，绘制图纸，包括系统原理图、冷库平面平面图、冷凝器平面剖面图、设备间平剖面图、高温库平剖面图、风道详图、管道阀门绝热层详图； 5、第五周：完善图纸，修改设计内容。 四、课题设计（论文）参考文献： 《制冷原理》机械工业出版社雷霞 《制冷工艺设计》中国商业出版社张萍 《冷库设计规范》中国计划出版社 《食品冷冻学》中国商业出版社刘学浩
毕业设计外文资料翻译 附件1：外文资料翻译译文 一维多级轴流压缩机性能的解析优化 摘要 对多级压缩机的优化设计模型，本文假设固定的流道形状以入口和出口的动叶绝对角度，静叶的绝对角度和静叶及每一级的入口和出口的相对气体密度作为设计变量，得到压缩机基元级的基本方程和多级压缩机的解析关系。用数值实例来说明多级压缩机的各种参数对最优性能的影响。 关键词 轴流压缩机 效率 分析关系 优化 1 引言 轴流式压缩机的设计是工艺技术的一部分，如果缺乏准确的预测将影响设计过程。至今还没有公认的方法可使新的设计参数达到一个足够精确的值，通过应用一些已经取得新进展的数值优化技术，以完成单级和多级轴流式压缩机的设计。计算流体动力学（CFD ）和许多更准确的方法特别是发展计算的CFD 技术，已经应用到许多轴流式压缩机的平面和三维优化设计。它仍然是使用一维流体力学理论用数值实例来计算压缩机的最佳设计。Boiko 通过以下假设提出了详细的数学模型用以优化设计单级和多级轴流涡轮：（1）固定的轴向均匀速度分布（2）固定流动路径的形状分布，并获得了理想的优化结果。陈林根等人也采用了类似的想法，通过假设一个固定的轴向速度分布的优化设计提出了设计单级轴流式压缩机一种数学模型。在本文中为优化设计多级轴流压缩机的模型，提出了假设一个固定的流道形状，以入口和出口的动叶绝对角度，静叶的绝对角度和静叶及每一级的入口和出口的相对气体密度作为设计变量，分析压缩机的每个阶段之间的关系，用数值实例来说明多级压缩机的各种参数对最优性能的影响。 2 基元级的基本方程 考虑图1所示由n 级组成的轴流压缩机, 其某一压缩过程焓熵图和中间级的速度三角形见图2和图3，相应的中间级的具体焓熵图如图4，按一维理论作级的性能计算。按一般情况列出轴流压缩机中气体流动的能量方程和连续方程,工作流体和叶轮的速度。在不同级的轴向流速不为常数，即考虑i j u u ≠,i j c c ≠ (i j ≠) 时的能量和流量方程。在
0序言 压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机。它的种类多、用途广，有“通用机械”之称。目前，除了活塞式压缩机，其他各类压缩机机型，如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用，为用户在机型的选择上提供了更多的可能性。随着经济的高速发展，我国的压缩机设计制造技术也有了长足进步，在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平。 1压缩机现状及趋势 1.1往复式压缩机的技术现状及发展趋势 在石化领域，往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，提高气阀寿命；在产品设计上，应用热力学、动力学理论，通过综合模拟预测压缩机在实际工况下的性能；强化压缩机的机电一体化，采用计算机自动控制，实现优化节能运行和联机运行。 在动力领域，活塞式压缩机目前占有主要市场。但随着人们对使用环境及能耗、环保等方面要求的提高，螺杆和涡旋空气压缩机开始占有一定的市场。 在制冷空调领域，往复式制冷压缩机作为一种传统的制冷压缩机，适用于制冷量较广范围内的制冷系统。虽然目前它的应用还比较广泛，但市场份额正逐渐减小。 目前冰箱（包括小型冷冻与冷藏装置）制冷系统的主机仍以往复式压缩机为主。经过多年设计改进和技术进步，往复式冰箱压缩机效率大大提高。同时在与环境保护密切相关的制冷剂替代技术上也取得了可喜的进步。进一步提高往复式冰箱压缩机的效率、降低系统噪声是它的主要发展方向。 1.1.1线性（直线）压缩机 线性压缩机是往复式压缩机的一种型式，由于电动机的直线运动可以直接带动活塞的往复运动，从而避免了曲柄连杆机构的复杂性和由此带来的机械功耗。线性压缩机关键技术是压缩机油路系统的设计、电动机线性位移极限点的有效控制，以及相应的防撞技术。 1.1.2斜盘式压缩机 斜盘式压缩机也是往复式压缩机的一种变型结构，主要用于车用空调系统。经过几十年的发展，斜盘式压缩机已经成为一种非常成熟的机型，在车用空调压缩机市场占有 70% 以上的份额。但它的效率低于回转式压缩机，且体积较大。
四川理工学院毕业设计 0.42/150型空气压缩机 学生：田虎 学号：08011010318 专业：过程装备与控制工程 班级：2008.3 指导教师：唐克伦 四川理工学院机械工程学院 二O一二年六月
摘要 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。 关键词：活塞式压缩机; 热力计算; 动力计算;气缸；曲轴
Abstract Reciprocating compressor is a common type machine, used in the industry .V- type of piston compressors is a kind of reciprocating compressor, belong to the compressor , utilize the pistons in the cylinder moving to squeeze on the gas ,squeezed the gas pressure. Thermal calculation and dynamical computation is basic of compressor design’ calculation, is also an important woke, according to medium, displacement, pressure of task-book, by calculating getting related parameters of compressors, such as levels, columns, size of cylinder, shaft power, by dynamical computation getting stressed status of a piston type compression, due to reduce the vibration is very important. heat calculation and dynamical computation of the piston type compressor, which is providing design data. The calculations reflect exactly the design level of the compressor. Keywords: piston compressor; thermal calculation; dynamical computation; cylinder; cranksh
离心式压缩机课程设计 一、 设计任务说明 1、 设计参数 2/98.0cm kg P in =，℃T in 27 =，min /400Q 3m vin =，2/9cm kg P out =，℃T O H 242= 工质：干空气，K kg m kg ??=/29.27 R ，4.1=k 2、 设计方法：效率法。 效率法：是根据已有的压缩机的生产和科学实验，预先给定级的多变效率。同时，对于级的主要几何参数相对值，主要气动参数和各元件的型式，按已有的经验数据选取，从而设计计算出压缩机流道部分的几何尺寸。 二、 参数整理 2/98.0cm kg P in = 2/9cm kg P out = ℃T in 27==300K ℃T O H 242==297K min /400Q 3m vin = s m m Q Q vin vin /8667.6min /41240003.11.0333==?==计 ()() 511.998 .098.0904.198.004.1P in =-+=-+= in in out P P P 计ε K kg m kg ??=/29.27R ,4.1=k K kg J g R R g ?=?=?=/846.2868.927.29 三、 方案计算 1、 段的确定 （1） 确定段数 根据计算压比的数值，按照经验，当ε=5～9时，Z=2～3 这里取Z=2，N=Z+1=3，即采用三段，两次中间冷却。 （2） 确定段压比
① 选取段间压力损失比99.0=i λ（i=Ⅰ，Ⅱ） ② 各段进口温度： 300K =in ⅠT K T O H Ⅱ30912273T 2in =++= K T T O H in Ⅲ311142732=++= ③ 选取各段平均多变效率： 79 .081.082.0===pol Ⅲpol Ⅱpol Ⅰηηη ④ 计算系数： 0427.1T in == pol Ⅱin Ⅰpol ⅠⅡⅠT Y ηη 0760.1pol == pol Ⅲ in ⅠⅠin ⅢⅡT T Y ηη ⑤ 各段计算压比： ()4394.2Y Y 3 1k ==-k ⅡⅠⅡ ⅠⅠλλεε计 1073.21 ==-k k Ⅰ Ⅰ ⅡY εε 8591.1Y 1 -= k k Ⅱ Ⅰ Ⅲεε 为了避免后面级升温过高和2 2 D b 过小，对计算压比进行调整如下所示： 段压比的调整 序号 名称 符号 第一段 第二段 第三段 1 计算压比 ε 2.4394 2.1073 1.8591 2 调整后压比 ε 2.735 2.105 1.70 3 调整前后压比差 % 12.3 -0.11 -8.5 误差在合理范围内，调整合理。 校核段压比： 9.592==ⅢⅡⅡⅠⅠελελεε计
空气压缩机全套设计毕业论文 1 引言 空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机，主要作用是为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备[1]。 压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。按压缩机的结构形式可分为立式、卧式和角度式。而且角度式又可分为L型、V型、W型、扇形和星型等。不同形式的压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围[2]。 空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。起源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分别为低压（0.7MPa~1.0MPa）、中压（1.0MPa~10MPa）、高压（10MPa~100MPa）和超高压（100MPa以上），可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7~1.25MPa[3]。 空气压缩机应用范围极为广泛，且由资料显示国内需求量呈上升趋势，是中小型工业用压缩机一个庞大的族群。中、小型微型工业用往复活塞式压缩机有着相同的传动部件基础上变换压缩级数和气缸直径，迅速派生出多品种变形产品的便利条件。不仅其容积流量、排气压力变化多端，通过适当调整部分零部件材质还可以压缩多种气体，大为扩展服务领域[4]。 活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是 （1）压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达350MPa，实验室中使用的压力则更高。 （2）效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高很多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原内，效率亦较低。 （3）适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特则是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响也不如速度型那样显著，所以同一规格的压缩机，将其用于不同介质时，较易改造[5~7]。
毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目：某市某综合楼空调系统设计 系别能源与动力学院班级建环本121/122 学生姓名___________________ 学号 ________________________ 指导教师________ 职称_______________________ 毕业设计（论文）进行地点：校内 _______________________ 任务下达时间：2015 年12 月24 日 起止日期：2016年3月1日起——至2016年6月日止 教研室主任_________________ 年月日批准 1、论文的原始资料及依据:
（一）题目来源：某市某综合楼建筑结构图 （二）设计主要技术参数 （1）土建资料 详见建筑图纸。 （2 ）气象参数：根据本市的气象资料确定； （3 ）建筑参数： 外墙体结构：根据地区自行选定，如S =370 m m红砖，内外抹灰20mm 屋面：根 据地区自行选定，如200mm 厚混凝土板加12.5mm 厚加气混凝土保温层。 外窗：根据地区自行选定，如标准玻璃的单层钢窗，全部挂淡色窗帘，（4）室内空调设计参数：温度t n=26C； 湿度? n=60% 风速不大于0.3 m/s 。 （5）照明容量：40W/m （6）房间人数：0.5人/m2，群集系数0.92 （三）设计主要技术关键 正确进行空调负荷和新风量的计算，确定出冷气方案，合理地布置管道，并进 行水力计算，合理选择及布置设备，做好气流组织。 2、设计（论文）主要内容及要求通过本次设计使学生系统地掌握空调系统设计的主 要方法和步骤，能根据实际情况合理确定空调方案，会计算空调系统的负荷量和新风负荷量，能合理布置管道和设备，了解空调设备的型式及用途，会进行设备的选型，合理进行气流组织，会计算水管、风道的阻力，选取水泵、风机等。使学生能把所学知识灵活运用到实际当中去，让理论与实际相结合，为学生毕业以后的工作打下坚实基础。 主要内容： 空调系统的设计 1）、由建筑物所在地区确定室内外气象参数； 夏季室内外设计计算参数；室内温度、湿度、风速、新风量等参数。 (2)、空调房间热湿负荷计算；
1绪论 活塞式压缩机设计是装控专业课程设计的主要方向之一。设计题目主要以排气量小于3m3/min的微型或小型角度式空气压缩机为主。 用于提供压缩空气的角度式空气压缩机包括V型、W型、S型等结构型式，主要分为单级和两级压缩两大类，润滑方式分有油润滑和无油润滑，冷却方式主要为风冷，气阀型式主要为舌簧阀。目前市场上通用的排气压力系列有0.4MPa、0.7 MPa、1.0 MPa、1.25 MPa、2.5MPa五档。 设计计算内容主要包括分为热力学设计、动力学设计和结构设计三部分。 热力学设计主要是确定压缩机的结构方案，确定热力学参数和主要结构参数和气缸直径等。热力学设计中参数选择是否合理，是否符合工程实际极为关键，选择必须要有据可依。设计过程中部分参数可能需要反复修正计算才能获得比较满意的结果。 动力学计算的主要任务是确定飞轮矩和平衡惯性力。课程设计中主要完成飞轮矩确定。惯性力平衡只要求明了目的、方法和可能的结果，不做计算。 结构设计内容为主要为活塞、气缸、连杆、曲轴等主要零部件的简要结构设计和设计图绘制。 设计时间为三周。 2热力学计算示例 热力学计算目的：压缩机的热力计算，是根据气体压力、容积和温度之间存在的热力学关系，结合压缩机的具体特性和使用要求而进行的，其目的是确定压缩机的结构型式、合理的热力参数（各级的吸排气温度、压力、功耗等）和合理的结构参数（活塞行程、曲轴转速和气缸直径等），为动力学计算和零部件结构设计提供依据。 2.1 设计参数 设计题目： 设计参数： 压缩介质：空气排气量：3m3/min 吸气压力：0.1MPa 吸气温度：20℃ 排气压力：0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa、1.25MPa和2.5MPa 排气温度：一级压缩时排气温度≤200℃； 两级压缩时各级排气温度≤180℃。 气阀型式：舌簧阀
制冷压缩机——活塞式制冷压缩机 作者：骆超超 陈泱任 李承祥 学校：制药与材料工程学院班级：尖峰班
目录 1.引言。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 2.制冷系统。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 2.1制冷技术的历史现状发展趋势。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 2.2制冷技术的应用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 3.制冷压缩机。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 3.1.制冷压缩机的分类。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 4．活塞式压缩机。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 5 4.1分类。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 4.2基本结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 4.3工作原理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 4.4操作规程。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 4.5常见故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 4.6维护保养。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 4.7最新技术发展。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 5. 结论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 6.参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11
过程流体机械课程设计 院系： 指导老师：
目录 1 课程设计任务错误!未定义书签。 1.已知数据错误!未定义书签。 2.课程设计任务及要求错误!未定义书签。 2 热力计算错误!未定义书签。 1.初步确定压力比及各级名义压力错误!未定义书签。 2.初步计算各级排气温度错误!未定义书签。 3.计算各级排气系数错误!未定义书签。 4.计算各级凝析系数及抽加气系数错误!未定义书签。 5.初步计算各级气缸行程容积错误!未定义书签。 6.确定活塞杆直径错误!未定义书签。 7.计算各级气缸直径错误!未定义书签。 8.实际行程容积及各级名义压力错误!未定义书签。 9.计算缸内实际压力错误!未定义书签。 10.计算各级实际排气温度错误!未定义书签。 11.缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径错误!未定义书签。 12.复算排气量错误!未定义书签。 13.计算功率，选取电机错误!未定义书签。 14.热力计算结果数据错误!未定义书签。 3 动力计算错误!未定义书签。 1.第Ⅰ级缸解析法错误!未定义书签。 2.第Ⅰ级缸图解法错误!未定义书签。 3.第Ⅱ级缸解析法错误!未定义书签。 4.第Ⅱ级缸图解法错误!未定义书签。 4 零部件设计错误!未定义书签。
1 课程设计任务 1.已知数据 结构型式 3L-10/8空气压缩机的结构型式为二列二级双缸双作用L型压缩机 工艺参数 Ⅰ级名义吸气压力：P1I=（绝），吸气温度T1I=40℃ Ⅱ级名义排气压力：P2II=（绝），吸入温度T2II=50℃ 排气量（Ⅰ级吸入状态）:V d =10 m3/min 空气相对湿度: φ= 结构参数 活塞行程：S=2r=200mm 电机转速：n=450r/min 活塞杆直径：d=35mm 气缸直径：Ⅰ级，D I=300mm ；Ⅱ级，D II =180mm ； 相对余隙容积：α1=，αII=； 电动机：JR115-6型，75KW； 电动机与压缩机的联接：三角带传动；连杆长度：l=400mm； 运动部件质量（kg）：见表2-1 表2-1 运动部件质量 2.课程设计任务及要求 a. 热力计算：包括压力比分配，气缸直径，排气量，功率，各级排气温度，缸内实际压力等。 b.动力计算：作运动规律曲线图，计算气体力，惯性力，摩擦力，活塞力，切向力，法向力，作切向力图，求飞轮矩，分析动力平衡性能。
活塞式压缩机毕业论文 目录 第1章绪论 ................................................................................................................. II 1.1 课题的目的 ................................................................................................ II 1.2 背景 ............................................................................................................ II 1.3 课题内容及意义 ........................................................................................ V 第2章活塞式压缩机简介 ......................................................................................... V II 2.1 活塞式压缩机概述以及相关参数 .......................................................... V II 2.2 活塞式压缩机分类及结构 ....................................................................... I X 2.3 活塞式压缩机的工作原理 ........................................................................ X 2.4 活塞式压缩机在石油化工工业中的应用 ............................................... X I 第3章曲轴有限元分析 ........................................................................................... XIII 3.1 对曲轴进行有限元分析的重要性 ........................................................ XIII 3.2 曲轴相关力学计算 ................................................................................ XIV 3.3 曲轴的有限元分析 ................................................................................ XXI 3.4 小结 ...................................................................................................... XXV 第4章连杆有限元分析 ........................................................................................ XXVI 4.1 对连杆进行有限元分析的重要性 ..................................................... XXVI 4.2 连杆相关力学计算 ............................................................................. XXVI 4.3 连杆的有限元分析 .......................................................................... XXXIV
摘要 螺杆空气压缩机(又称为双螺杆压缩机)是机电一体化的工业产品，用途非常广泛，其简称：螺杆压缩机。20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。1937年，Alf Lysholm 终于在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。随后持续的基础理论研究和产品开发试验，螺杆压缩机才真正发展起来，并且其性能也在不断的完善。螺杆压缩机具有结构简单、运行可靠及操作方便等一系列独特的优点，广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门。在宽广的容量和式况范围内，逐步替代了其它种类的压缩机，统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占其它容积式压缩机销售量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%的是螺杆压缩机。螺杆压缩机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。 关键词：螺杆压缩机主机阴、阳转子接触线型线容积
第一章螺杆压缩机的现状和意义 螺杆压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门，在宽广的容量和式况范围内，逐步替代了其它种类的压缩机，统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占其它容积式压缩机销售量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%的是螺杆压缩机。今后螺杆压缩机的市场份额仍将不断的扩大。 20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。 在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，而螺杆压缩机只能提供中等排气量，因此并没有在此领域获得应用。但尽管如此，Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司，为螺杆压缩机能在其它领域的应用，继续进行了深入的研究。1937年，Alf Lysholm 在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。 1946年，位于苏格兰的英国 James Howden 公司，第一个从瑞典SRM公司获得了生产螺杆压缩机的许可证。 随后，欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证，从事螺杆压缩机的生产和销售。最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机。 1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用。 1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。 过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。 压缩机可分二大类，容积式压缩机和动力式压缩机。容积式压缩机又可分往复式和回转式。回转式压缩机可分单轴和双轴或多轴。本可题研究的是螺杆空气压缩机，属于双轴压缩机。螺杆压缩机--是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。 用可靠性高的螺杆式压缩机取代易损件多，可靠性差的活塞式压缩机，已经成为必然趋势。日本螺杆压缩机1976年仅占27%，1985年则上升到85%。目前西方发达国家螺杆压缩机市场占有率为80%，并保持上升势头。螺杆压缩机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。
目录 第一章概述 (2) 1.1压缩机简介 (2) 1.2压缩机分类 (2) 1.3活塞式压缩机特点 (2) 第二章总体结构方案 (3) 2.1设计基本原则 (3) 2.2气缸排列型式 (3) 2.3运动机构 (3) 第三章设计计算 (4) 3.1 设计题目及设计参数 (4) 3.2 计算任务 (4) 3.3 设计计算 (4) 3.3.1 压缩机设计计算 (4) 3.3.2 皮带传动设计计算 (8) 第四章压缩机结构设计 (11) 4.1气缸 (11) 4.2气阀 (12) 4.3活塞 (12) 4.4活塞环 (13) 4.5填料 (13) 4.6曲轴 (13) 4.7中间冷却器 (13) 参考文献 (14)
第一章概述 1.1压缩机简介 压缩机（compressor），是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备。 1.2压缩机分类 压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。按压缩机的结构形式可分为立式、卧式。压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围。 1.3活塞式压缩机特点 活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是： （1）压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达350MPa，实验室中使用的压力则更高。 （2）效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高很多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原内，效率亦较低。 （3）适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特则是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响也不如速度型那样显著，所以同一规格的压缩机，将其用于不同介质时，较
W型空气压缩机设计
W型空气压缩机设计
1 引言 空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机，主要作用是为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备[1]。 压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。按压缩机的结构形式可分为立式、卧式和角度式。而且角度式又可分为L型、V型、W型、扇形和星型等。不同形式的压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围[2]。 空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。起源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分别为低压（0.7MPa~1.0MPa）、中压（1.0MPa~10MPa）、高压（10MPa~100MPa）和超高压（100MPa以上），可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7~1.25MPa[3]。 空气压缩机应用范围极为广泛，且由资料显示国内需求量呈上升趋势，是中小型工业用压缩机一个庞大的族群。中、小型微型工业用往复活塞式压缩机有着相同的传动部件基础上变换压缩级数和气缸直径，迅速派生出多品种变形产品的便利条件。不仅其容积流量、排气压力变化多端，通过适当调整部分零部件材质还可以压缩多种气体，大为扩展服务领域[4]。 活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是 （1）压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达350MPa，实验室中使用的压力则更高。 （2）效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高很多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原内，效率亦较低。 （3）适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特则是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响也不如速度型那样显著，所以同一规格的压缩机，将其用于不同介质时，较易改造[5~7]。 根据机械部JB1407-85《微型往复活塞式空气压缩机基本参数》规定，额定排气压力分为0.25MPa、0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa、1.25MPa和1.4MPa几个档次，并规定