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第1章绪论1.1空调压缩机的发展与现状随着微型计算机技术和自动控制技术的不断进步与发展，许多领域中都引入了计算机自动检测与控制技术。
在煤矿中甚至许多有风动机械的企业，因工作性质的需要，都离不开空气压缩机。
目前空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机,往复式压缩机,离心式压缩机,容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；离心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。
往复式压缩机(也称活塞式压缩机)的工作原理是直接压缩气体,当气体达到一定压力后排出。
目前主要用的是活塞式压缩机。
活塞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。
随着活塞式空气压缩机因为易损件多、体积大、噪声大、震动大、不稳定及存在危险性等缺点，于一九三六年在瑞典开发出第一台双螺杆式空气压缩机，因工作相对稳定、整机体积小、自动化程度高、维护量少且小、噪声也大幅度降低、震动也少到不用基础等一系列优点，于一九八六年开始引入中国并得到广大广大客户的认可。
但是随着螺杆压缩机的广泛应用，随着而来的问题也都暴露出来，主要表现为：压力上不去，适合于八公斤以下，排气量也上不去，最大的机头到现在为止也只有35立方，轴承寿命短，而且需要有专用设备来调整间隙，不稳定性（体现机头会被抱死），力无法平衡，螺杆不能被平衡，噪声及震动不太令人满意，所以，大排气量的离心式空气压缩机，小排气量的滑片式压缩机，1960年在法国成功开发出单螺杆式的压缩机，极大的触动了世界人的神经，特别是当时军舰与潜艇对空压机体积小、震动低、噪声低、可现场维护、无油润滑、随时备用启动的需求，很快在美国、英国、日本也相继开发出来，这几个强国都在努力保护，只应用在军事领域，民用产品一直都被排在外围。
美国人如是评价：“这是二十一世纪的战略性产品。
摘要活塞式压缩机是一种容积式压缩。
它是用来提高气体压力和输送气体。
目前活塞式压缩机广泛应用于工业生产中，如石油裂解气的分离、石油加氢精制、气流纺纱、谷物的气力输送、制冷等领域。
本次设计的压缩机主要用于轻纺工业、冶金工业中。
通过了解该压缩机的基本结构极其工作原理，重点掌握其结构设计，学会所含零部件的结构设计方法及其强度校核方法。
在设计过程中，理论联系实际，我最终了解设计一个机械设备的基本思路和方法。
整个设计过程主要包括三个部分。
第一部分是热力计算，包括气缸行程容、最大活塞力、排气温度、功率和效率以及压缩机其他主要结构尺寸的确定；第二部分是动力计算与分析，包括曲柄连杆机构的受力情况的分析计算、主要零部件的强度校核以及力矩平衡；第三部分主要是曲轴的平衡计算。
整个设计过程与设计内容是按设计标准要求进行的，符合工程需求。
关键词：活塞式压缩机；结构尺寸；行程容积；主要零部件强度校核；AbstractPiston type compressor is a new type of compression. It is used to increase the gas pressure and gas transportation. At present, the piston compressor is widely used in industrial production, such as oil gas separation, oil hydrofining, air spinning, grain pneumatic conveying, refrigeration and other fields.The design of the compressor is mainly used for the textile industry, the metallurgical industry. The basic structure of the compressor is working principle, key grasp its structure design, learn the structure design method contained in parts and its strength check method. In the design process, linking theory with practice, I finally understand the basic idea and design method of a mechanical device.The whole design process mainly consists of three parts. The first part is the thermodynamic calculation, including the determination of the cylinder stroke volume, maximum piston force, the other main structure size, power and efficiency as well as the exhaust temperature of compressor; The second part is the dynamic calculation and analysis, including the analysis of force of crank and connecting rod mechanism, the calculation of main parts of the strength check and balance; The third part is the calculation of crankshaft balance. The whole design process and design are carried out according to the design requirements, meet the demands of engineering.Key words: piston compressor; structure; stroke volume; the main parts of the strength check;目录摘要 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ I II Abstract ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IV 目录 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ V 1 绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1本课题的研究内容和意义 ------------------------------------------------------------------------------------------- 11.2国内外的发展概况 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 21.3本课题应达到的要求 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 32 压缩机总体结构的设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.1 设计原则及设计要求------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.2 结构方案的选择------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 压缩机的热力计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 73.1 技术参数 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1.1 总压力比的确定 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1.2 压缩机级数的确定 ------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1.3 确定容积系数 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.3.4 确定压力系数和温度系数---------------------------------------------------------------------------------- 83.3.5 计算泄漏系数 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 83.3.6 初步计算气缸工作容积------------------------------------------------------------------------------------- 83.3.7 确定行程、缸径及实际行程容积 ------------------------------------------------------------------------ 83.3.8 复算压力比或调整余隙容积------------------------------------------------------------------------------- 93.3.9 计算缸内实际压力，确定最大活塞力 ------------------------------------------------------------------ 93.3.10 计算实际排气温度------------------------------------------------------------------------------------------ 93.3.11 计算轴功率 --------------------------------------------------------------------------------------------------103.3.12 等温效率 -----------------------------------------------------------------------------------------------------104 压缩机的动力计算 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 114.1 已知数据整理 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 114.1.1 运动计算------------------------------------------------------------------------------------------------------- 114.1.2 气体力的计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------134.1.3 往复惯性力的计算 ------------------------------------------------------------------------------------------164.1.4 摩擦力的计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------174.1.5 综合活塞力的计算及综合活塞力曲线的绘制--------------------------------------------------------184.1.6 切向力的计算及切向力曲线的绘制 --------------------------------------------------------------------194.1.7 飞轮矩的确定 ------------------------------------------------------------------------------------------------215 主要零部件的分析设计 -----------------------------------------------------------------------------------------------------245.1 运动部件分析计算---------------------------------------------------------------------------------------------------245.1.1运动部件分析 -------------------------------------------------------------------------------------------------245.1.2曲轴的平衡计算 ----------------------------------------------------------------------------------------------255.1.3运动部件受力校核-------------------------------------------------------------------------------------------265.2 工作部件分析计算---------------------------------------------------------------------------------------------------305.2.1气阀组件 -------------------------------------------------------------------------------------------------------305.2.2活塞组件 -------------------------------------------------------------------------------------------------------315.2.3气缸--------------------------------------------------------------------------------------------------------------326 结论与展望 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------346.1 结论 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------346.2不足之处及未来展望 ------------------------------------------------------------------------------------------------34致谢 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------35参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------361 绪论1.1本课题的研究内容和意义压缩机是将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。
目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (1)1.1 汽车空调的历程 (1)1.2 汽车空调制冷系统的构成及原理 (3)1.3 空调压缩机的发展 (4)1.4 空调压缩机的前景 (5)1.5 本章小结 (6)第二章空调压缩机的结构与原理 (5)2.1 空调压缩机的分类 (5)2.2 汽车空调压缩机的特殊要求 (10)2.3 活塞斜板式压缩机的结构原理 (10)2.4 本章小结 (12)第三章压缩机测绘 (13)3.1 测绘的意义和过程 (13)3.2 压缩机零件的测绘 (13)3.2.1 电磁离合器 (14)3.2.2 斜板轴 (15)3.2.3 活塞 (16)3.2.4 弹片阀 (17)3.2.5 缸体 (18)3.2.6 前后端盖 (19)3.3 本章小结 (20)第四章空调压缩机的三维建模 (21)4.1 SolidWorks软件介绍 (21)4.2 电磁离合器的三维建模 (22)4.3 活塞体三维建模 (25)4.4 前后端盖的三维建模 (30)4.5 缸体的三维建模 (32)4.6 轴的三维建模 (33)4.7 空调压缩机的装配 (33)4.8 本章小结 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章绪论1.1汽车空调的历程汽车问世已有一百多年的历史。
随着人们的生活水平的逐步提高，汽车已成为人们生活中的必需品，成为房间生活的延伸部分。
对房间环境的要求同样延伸到汽车上，空调便是其中一个重要内容。
汽车上安装空调装置的主要目的在于营造一个舒适的环境条件[1]。
汽车空调是从暖气开始的，最初是用煤炭脚炉取暖及把排气管从车室内通过。
第一台完整的汽车空调装置出现在1927年，它包括一个加热器、一套通风系统及一个空气过滤器。
从1936年起，美国开始着手研制汽车冷气机，到了1940年，美国Packard 公司首次在汽车上采用制冷装置，其后到50年代中在美国生产的Nash牌轿车上安装了冷暖兼容的整体式空调装置，60年代空调装置才开始在汽车上普及并获得迅速发展。
压缩机课程设计(总12页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除压缩机课程设计学号:班级:姓名:专业:指导老师:二零一三年七月课程设计题目已知参数：设计任务：对活塞压缩机进行热力和动力计算。
热力计算一、 设计原始数据： 排气量：min /1530m Q =进气压力：Ps=0.5MPa(绝对压力) 进气温度：ts=293K排气压力：Pd=6.9MPa(绝对压力) 二、 热力计算： 1、计算总压力比: 2、压力比的分配： 3、计算容积系数：查《工程热力学》（第四版）沈维道主编，得： 20℃，0.5MPa 时，天然气3195.17015.12451.211===Cv Cp k ; 30℃,1.8575MPa 时，天然气35.17015.13471.222===Cv Cp k ； 50℃，6.9MPa 时，天然气46.18231.16706.233===Cv Cp k 。
所以可以大致取值：第Ⅰ级压缩过程，绝热指数34.11=k ； 第Ⅱ级压缩过程，绝热指数46.12=k 。
查《往复活塞压缩机》郁永章主编，P31，表1-2算得： 第Ⅰ级压缩过程，膨胀指数255.11=m ； 第Ⅱ级压缩过程，膨胀指数352.12=m 。
据《往复活塞压缩机》郁永章主编，P29内容可取： 第Ⅰ级压缩过程，相对余隙容积14.01=α； 第Ⅱ级压缩过程，相对余隙容积16.02=α。
由公式： )1(11--=mv εαλ ，得：第Ⅰ级压缩过程，容积系数742.0=v λ； 第Ⅱ级压缩过程，容积系数738.0=v λ。
4、确定压力系数：由于各级因为弹簧力相对气体压力要小的多，压力系数p λ在0.98——1.0之间。
故取：第Ⅰ级压力系数99.01=p λ； 第Ⅱ级压力系数0.12=p λ。
5、确定温度系数：查《往复活塞压缩机》郁永章主编，P32，图1-23.由于所设计的压缩机为水冷式压缩机，且天然气成分多为小 绝热指数的多原子气体。
空调管路设计指南目录1.1 管路总成 (3)1.1.1系统简要说明 (3)1.1.2设计构想 (4)1.1.3空调系统管路的设计 (5)1.1.3.1 空调管路的作用 (5)1.1.3.2.空调管路的类型： (5)1.1.3.3 空调管路的材料： (6)1.1.3.4 空调管路的布置 (6)1.1.3.5空调压力开关及压力传感器的技术参数 (8)1.3.4空调管路的EBOM数据 (9)表2-6 空调管路EBOM (9)1.3.5 环境条件 (10)1.3.5.1 系统的工作温度范围 (10)1.3.5.2 外观要求 (10)1.3.6、汽车空调管路的测试规范 (10)1.3.6.1 测试内容 (10)1.3.6.2 测试标准、方法 (10)1.3.7 一般注意事项 (11)1.3.8 图纸模式 (11)I.装配尺寸优于制造尺寸，未注尺寸公差 (11)L.重要尺寸、关键尺寸、外形尺寸、配合尺寸、装配尺寸 (11)1.3.8.2 图纸尺寸和公差要求 (11)1.3.8.3图纸其它要求 (11)编制日期：编者：版次：00页次：- 3 -1.1 管路总成1.1.1系统简要说明 1.1.1.1 该系统综述目前，奇瑞大部分车型空调系统共有三根管路，即蒸发器－压缩机管路总成、压缩机－冷凝器管路总成、冷凝器－蒸发器管路总成，部分车型由于冷凝器与贮液干燥瓶分开，又增加了一根冷凝器－干燥瓶管路总成，除此之外，一些带有后蒸的车型管路数量更多，下图1为M11车型中的空调管路系统。
1.1.1.2 适用范围本指南适用于奇瑞公司乘用车空调系统的管路开发。
1.1.1.3 空调管路基本组成空调系统中管路的基本组成主要由铝管、胶管、管箍、压力开关（或压力传感器）、加注阀、压板、O 型圈、支架等组成，如下图2所示：HV AC 总成冷凝器总成压缩机总成压缩机－冷凝器管路冷凝器－干燥瓶管路蒸发器－干燥瓶管路 干燥瓶总成蒸发器－压缩机管路图1图2-8 空调系统管路示意图编制日期： 编者：版次：00页次：- 4 -图2-9 空调系统管路基本组成1.1.2设计构想1.1.2.1 设计原则1、 根据车型的需要设计合理的管路走向。
毕业设计（论文）开题报告一、课题的意义目的汽车空调由五个要素组成，即温度、湿度、气流、洁净度和辐射。
由于空调一定要有空气流动，一般由风机完成。
风机的噪音及空气通过风道而产生的噪音使人感到不舒服，因而减少风机噪音及气流噪音也成了空调的任务。
调节温度是空调的主要任务。
汽车空调首先是有暖气设备，其结构比较简单，轿车和中小型汽车一般以发动机冷却水作为暖风的热源；而大型客车或严寒地区的车辆则常采用独立式加热器，夏季的降温则由制冷装置完成。
普通车辆一般没有调节湿度的功能；高级车辆采用了冷暖合一的再加热式空调器，可以适量地对车内空气进行去湿处理，即靠制冷设备（蒸发器的冷却、去湿）去除空气中的绝对含湿量，再靠采暖设备降低空气的相对湿度。
汽车的空气调节装置主要用来实现对车内空气的换气、加热、冷却和除湿。
同时,空调装置还起到净化空气的作用。
汽车安装了空调装置,可以给驾驶员创造良好的工作环境。
冬季使用暖风装置,可使车室内空气温度适中,驾驶员不必穿着笨重的衣物,也不会因手脚过冷而影响驾驶。
夏季气温较高,驾驶员长时同行车容易疲劳、困倦,使用冷风装置可使车内温度、湿度适宜,改善司机的工作条件。
安装空调装置已成为衡量汽车功能是否完备和豪华的重要标志。
汽车空调应用广泛，汽车空调压缩机三维造型能简便明了的展现汽车空调压缩机的结构。
如今在毕业设计中设计的汽车空调压缩机三维设计也有其相应的现实意义。
首先，毕业设计中所获得的一些解决问题的方法和经验可以在以后的工作中运用，服务于社会。
其次，所做的汽车空调压缩机三维零件造型还可以用于学校的教学，由于是自己制作出来的，不仅节约了经费，而且日后的改动都可以自己解决，免除了后顾之忧，体现了“学以致用”的专业特色。
对于我们而言，本次毕业设计无疑是对自己专业知识的巩固，通过汽车空调压缩机三维设计锻炼了制作设计测绘能力，理论联系了实际，增强了找工作的自信心。
二、任务分析1.利用三维软件独立完成基于汽车空调压缩机三维造型建模及其零件造型。
