空气压缩机课程设计

微型空压机课程设计液压一班15号赵志伟一.课程设计任务 (3)（1）活塞式压缩机工作原理 (3)（2）.已知数据 (3)（3）结构参数 (4)二.课程设计步骤 (4)（1）热力计算 (4)（2）.动力计算 (4)（3）气缸的计算 (4)三.热力计算 (5)（1）空压机的功率计算 (5)（2）电机的选择 (5)（3）压力比： (6)（4）排气系数 (6)（5）活塞缸径和行程的确定 (7)（6）活塞平均速度 (7)（7）排气温度 (8)四.动力计算 (8)(1)曲柄半径 (8)(2)活塞力的确定 (8)(3)惯性力 (8)（4）作用力分析 (11)（5）动力平衡分析 (12)五.气缸部分设计 (13)（1）设计要点 (13)（2）尺寸的确定................................................................................... 错误！未定义书签。

（3）气缸壁的确定： (13)（4）气缸的应力： (15)（5）技术要求： (15)（6）活塞与活塞杆 (16)六.基本部件及连接部分的设计 (17)（1）曲轴部分的设计和校核 (17)（2）气缸基本尺寸的设计 (17)（3 ）活塞活塞杆结构形式的设计和基本尺寸 (18)（4）设计和校核 (19)（5）部分的连接与安装 (19)（6）压机与伺服电机的连接 (19)七、结束语 (21)八.参考文献 (22)一.课程设计任务（1）活塞式压缩机工作原理活塞式压缩机是利用活塞在气缸内的往复运动来压缩气体以提高气体压力并输送具有一定压力气体的机械。

气缸中具有一个可往复运动的活塞，气缸上有进、排气阀门。

当活塞做往复运动时，气缸容积便周期地变化，它与吸气阀、排气阀的启闭相配合，实现包括膨胀、吸气、压缩和排气四个过程的工作循环。

（2）.已知数据结构型式：微型空气压缩机的结构型式为一级四列四缸空气压缩机工艺参数：Ⅰ级名义吸气压力：P1I=1.1大气压吸气温度T1I=20℃理论排气量: V d =6L3/min最高工作压力：0.7MP（3）结构参数活塞行程： S=7mm电机转速： n=3000r/min气缸直径： D I=16mm电动机：SM40-003-30LFB 型，0.1KW；连杆长度：l=27mm；二.课程设计步骤（1）热力计算：包括空压机的功率，电机的选用，压力比分配，排气系数,气缸直径，行程，排气温度等。

co2压缩机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解CO2压缩机的原理，掌握其主要部件及功能。

2. 学生能够描述CO2压缩机在制冷系统中的应用及重要性。

3. 学生能够了解CO2压缩机的类型及性能参数，并能够分析其在不同工况下的工作状态。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析CO2压缩机在制冷系统中的运行状况，并解决简单故障。

2. 学生能够根据实际需求，选择合适的CO2压缩机，并进行基本的系统设计。

3. 学生能够通过实验和观察，掌握CO2压缩机的操作和维护方法。

情感态度价值观目标：1. 学生对CO2压缩机在环保和节能减排方面的作用产生兴趣，增强环保意识。

2. 学生通过学习CO2压缩机，培养批判性思维和问题解决能力，提高自信心。

3. 学生能够认识到团队合作的重要性，学会在团队中沟通与协作。

课程性质：本课程为制冷与空调技术专业课程，旨在帮助学生掌握CO2压缩机的基本原理、性能和应用，培养实际操作和问题解决能力。

学生特点：学生为高职或中职二年级学生，具有一定的制冷基础知识，对实际操作和新技术感兴趣。

教学要求：结合学生特点，采用讲授、实验和案例分析相结合的教学方法，注重培养学生的实践能力和创新意识。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为制冷行业的发展贡献自己的力量。

二、教学内容1. CO2压缩机原理及构造- 热力学基础回顾- CO2压缩机工作原理- 主要部件及其功能：压缩腔、阀片、轴承、电机等2. CO2压缩机类型及性能参数- 不同类型的CO2压缩机特点- 性能参数：容积、功率、效率、压力比等- 压缩机选型原则3. CO2压缩机的应用- 制冷循环中的CO2压缩机- CO2压缩机在商业制冷和汽车空调中的应用- CO2压缩机的环保优势4. CO2压缩机操作与维护- 操作流程及注意事项- 常见故障分析及排除- 维护保养方法5. 实践教学- 实验课：观察CO2压缩机工作过程，测量性能参数- 案例分析：制冷系统故障诊断与解决- 设计作业：制冷系统压缩机选型与设计教学大纲安排：第一周：回顾热力学基础，学习CO2压缩机原理及构造第二周：了解CO2压缩机类型及性能参数，学习选型原则第三周：探讨CO2压缩机的应用，分析环保优势第四周：学习CO2压缩机的操作与维护，进行实践操作第五周：实验课、案例分析和设计作业，巩固所学内容三、教学方法为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：- 对于CO2压缩机的基本原理、构造、类型及性能参数等理论知识，采用讲授法进行教学。

磁悬浮空气压缩机教学设计磁悬浮空气压缩机是一种利用磁悬浮技术实现无接触、无油润滑的空气压缩机。

在高效节能、安静环保等方面相较于传统的机械式压缩机具有显著优势，因此在工业领域得到广泛应用。

为了有效地教授磁悬浮空气压缩机的原理和操作技术，我设计了以下教学内容。

一、教学目标：1.了解磁悬浮空气压缩机的基本原理和工作过程；2.掌握磁悬浮空气压缩机的操作技术；3.培养学生的创新思维和动手能力。

二、教学内容：1.理论讲解：(1)磁悬浮原理：讲解磁悬浮空气压缩机的基本工作原理，包括磁悬浮轴承、气压传感器、磁驱动系统等组成部分的作用和原理。

(2)工作过程：详细介绍磁悬浮空气压缩机的工作过程，包括吸气、压缩、冷却、排气等环节的原理和动作过程。

2.技术操作：(1)设备介绍：向学生展示磁悬浮空气压缩机的外观和内部结构，让学生熟悉设备的各个部件和位置。

(2)操作说明：详细讲解磁悬浮空气压缩机的操作方法，包括启动、停止、调节工作压力等，要求学生掌握正确的操作步骤和注意事项。

(3)实际操作：让学生亲自操作磁悬浮空气压缩机，观察设备的工作状态和参数变化，并进行实时记录和分析。

通过实际操作，学生可以更好地理解和掌握磁悬浮空气压缩机的工作原理和性能。

三、教学方法：1.讲解法：通过讲解磁悬浮空气压缩机的原理和工作过程，让学生了解设备的基本知识和工作原理。

2.实践操作：让学生亲自操作磁悬浮空气压缩机，通过实际操作来巩固理论知识，并培养学生的动手能力。

3.讨论交流：鼓励学生在实际操作过程中提出问题和疑惑，并进行讨论和交流，深化对磁悬浮空气压缩机的理解。

四、教学评估：1.操作评估：通过观察学生的实际操作和记录，评估学生对磁悬浮空气压缩机操作技术的掌握程度。

2.理论评估：设计相关的选择题和应用题，考察学生对磁悬浮空气压缩机原理和工作过程的理解和应用能力。

3.报告评估：要求学生写一份实验报告，包括对实验过程的记录、观察结果的分析和对磁悬浮空气压缩机性能的评价，评估学生的科学报告写作能力和对学习内容的整合能力。

课程名称：
设计题目：
班级：专业：
学生姓名：学号：
指导教师（签字）：
起止日期：年月日—年月日
基本要求及注意事项
1.说明书的编写内容及格式参看课程设计指导书的有关部分.
2.为说明清楚，应有必要的插图（如传动方案，电路图、结构简
图以及统计分析图等）。

3.除插图可以用铅笔绘制外，计算与说明一律用钢笔书写，并要
求计算正确、完整，文字简明扼要，书写简洁。

4.设计过程中所引用的计算公式和数据，应注明来源（参考资料
的代号，页次以及图表编号等），以便老师审查。

5.根据计算稿本整理设计主要过程时，只须首先列出文字符号表
达的计算公式。

并依次代入各相应文字符号的数值后，就直接写出计算结果（不作任何运算和简化，但结果必须注明单位）。

6.有些课程（如机械设计等）需在说明书右侧分出主要结果栏，
将设计中所选主要参数，尺寸或规格以及主要计算结果等，均应写入右侧结果栏中（但无须将所有数据或数值都列入此栏）；
有的也可采用表格形式列出。

7.对主要计算结果应有简短的结论，如计算结果与实际取值相差
较大时应做简短的解释，并说明其原因。

8.对每一自成单元的内容，都应有大小标题和前后一致的顺序编
号，使其醒目突出。

TB-52型空气压缩机课程设计说明书吉林大学汽车工程学院七班课程设计说明书（三组）目录一．组长，组员名单。

二．任务安排及进度计划三．简述工作原理四．简述空气压缩机的拆装五．零、部件及标准间明细表六．工作总结七．参考文献组长：组员:任务安排及进度计划一．任务安排RW1……………………曾德临RW2……………………张璐蒋瀚颉RW3……………………孙铭RW4……………………李申童RW5……………………项泽林RW6……………………田波二．进度计划第一周：周一：上午，小组内部分清个人任务，并确定任务进度。

下午，组员一起动手拆装TB52型空气压缩机，确定其组成零件并了解其结构和工作原理。

并开始画自己任务内的草图。

周二：上午，保证按时到达，继续完成个人组内任务。

下午，必须完成组内草图任务。

周三到周五：在指导老师批完个人草图后，开始完成组内任务的CAD及CATIA。

将14张A4的CAD图按要求拼成1张A0或2张A1图，为打印做准备。

确定机体表达方案，测绘机体并画草图（A1）。

周六周日：继续赶进度。

第二周:周一周二：依据零件图装配图，确定装配图的表达方案，绘制装配图（白图，A1）；上机绘制未完成的CAD及CATIA 图。

周三周四：完成CATIA装配图，生成轴测图，完成设计说明书。

打印所有CAD图。

并参加CATIA考试。

周五：绘图完成，归还各种工具和零部件。

三．简述工作原理工作原理：TB52型空气压缩机为用于小四轮拖拉机的刹车制动，也可作为充气喷漆的气源。

当皮带轮转动时,带动曲轴旋转,曲轴左端轴径穿在滑块孔中,而滑块在活塞杆下端的横孔可作横向滑动,因此曲轴旋转时,滑块在活塞杆横孔中作横向滑动的同时,带动活塞杆在垂直方向作上,下往复运动.当活塞下移时,气缸盖右边的进气阀门打开,左边的出气阀门关闭;当活塞上移时,气缸中的气被压出,由于皮带轮不停地旋转和上述过程不断地重复而得到压缩空气。

以下为装配示意图（零部件及标准件代号参见零部件及标准间表）四．简述压缩机的拆装顺序TB-52型空气压缩机的拆装：它由四个组件装成,由气缸盖组件,机体活塞组件,空气滤清器组件,曲轴组件.(1)气缸盖组件:气缸盖的右腔有进气孔,它与空气滤清器组件连接;左腔有出气孔,下面的阀片上,右边有进气阀门,左边有出气阀门.(2)机体活塞组件:它主要有机体(缸体),活塞,滑块,底盖和探油针以及放油丝堵组成,活塞上有三个活塞环.(3)空气滤清器组件:它装在进气口处,内有空气过滤网,此组件不拆也不装.(4)曲轴组件:它包括曲轴,皮带轮,两副球轴承,轴承座,油孔,密封圈以及两个轴承卡簧.小的卡在轴上,大的卡在轴承座上.一般机器拆装的顺序是:先拆下的零件要最后装,最后拆下的零件要先装.注意事项：(1)熟悉空气压缩机的结构及作用.(2)记住零部件数量,拆开后按顺序放置整齐,不可随意乱扔.(3)选用工具应恰当,并应正确使用.如扳手不可当锤用,螺丝刀不能当撬板五．零、部件及标准件明细表序号名称材料序号名称材料1 阀板HT200 12 油尺铁丝2 阀板上垫片橡胶石棉板13 油尺座Q2353 阀板下垫片橡胶石棉板14 油尺垫片耐油橡胶4 阀片钢板15 油尺组件5 阀板组件16 曲轴QT600-3 6 放气塞Q235 17 轴承座HT2007 轴承座垫片橡胶石棉板18 皮带轮HT2008 滑块粉末冶金19 曲轴组件9 底盖HT20020 活塞HT20010 底盖垫片橡胶石棉板21 汽缸盖HT20011 油塞垫片A1 22 机体HT200名称数量标准代号备注(序号) 轴承6204 1 GB/T 276-2008 23轴承6205 1 GB/T 276-2008 24挡圈48 1 GB 893.1-1986 25挡圈40 1 GB 893.1-1986 26挡圈20 1 GB 894.1-1986 27密封圈B20*40*7 1 GB/T9877.1-198828螺栓M8*45 4 GB/T5782-2000 29 螺栓M8*20 4 GB/T5782-2000 30 螺栓M8*16 4 GB/T5782-2000 31 垫圈8 12 GB/T 93-1987 32 螺母M12 1 GB/T6170-2000 33 垫圈12 1 GB/T97.1-2000 34 垫圈12 1 GB/T 93-1987 35 油塞M8*1 1 JB/ZQ4450-1986 36空气过滤器 1 37气环 2 GB/T9440-1988 38油环 1 GB/T9440-1988 39螺钉M5*5 3 GB/T67-1985 40垫圈5 3 GB/T97.1-2000 41螺钉M6*16 2 GB/T65-2000 42垫圈6 2 GB/T93-1987 43六．工作总结为期两周的课程设计已经结束了，本组同学在老师指导下按要求完成了任务。

安徽理工大学课程设计（论文）任务书目录一．计划任务书-----------------------------------------------------------------------------1 二．目录----------------------------------------------------------------------------------------2三．概述------------------------------------------------------------33.1压缩机的应用-------------------------------------------------33.2压缩机的分类------------------------------------------------33.3压缩机的基本结构---------------------------------------------43.4活塞压缩机的工作原理-----------------------------------------4四.总体设计-----------------------------------------------54.1 设计活塞式压缩机应符合以下基本原则--------------------------54.2已知的参数和压缩机主要结构参数的选取------------------------5五．热力计算----------------------------------------------65.1计算总压力比并选择级数--------------------------------------6 5.2确定各级压力比分配------------------------------------------6 5.3确定各级容积效率--------------------------------------------65.4确定析水系数------------------------------------------------75.5.确定各级行程容积--------------------------------------------75.6.确定各级气缸直径，行程和实际行程容积------------------------75.7计算活塞力--------------------------------------------------85.7.1计算实际吸排气压力--------------------------------------95.7.2活塞力的计算 ------------------------------------------95.8确定各级的排气温度-----------------------------------------105.9.计算轴功率并选配电机---------------------------------------10 六．动力计算-----------------------------------------------------116.1已知条件和数据---------------------------------------------116.2作各级汽缸设计示功图---------------------------------------116.3作图法绘制综合活塞力图-------------------------------------126.4计算往复惯性力---------------------------------------------126.4.1第一列往复惯性力计算-----------------------------------126.4.2第二列往复惯性力计算-----------------------------------136.5摩擦力计算-------------------------------------------------15F-------------------------------------156.5.1往复运动摩擦力s fF-----------------------------------------156.5.2旋转摩擦力fr6.6计算第I列气体力-------------------------------------------156.6.1第I级盖侧的气体力--------------------------------------156.6.2第I级轴侧的气体力--------------------------------------176.6.3计算第一列综合活塞力及切向力---------------------------186．7计算第Ⅱ列气体力-------------------------------------------196.7.1第Ⅱ级盖侧的气体力-------------------------------------196.7.2第Ⅱ级轴侧的气体力------------------------------------- 206.7.3计算第二列综合活塞力及切向力---------------------------21 七．机座部分主要零件设计---------------------------------------227.1 曲轴设计----------------------------------------------------227.1.1 曲轴设计基本原则----------------------------------------227.1.2 曲轴结构尺寸的确定--------------------------------------237.2连杆设计----------------------------------------------------237.2.1 连杆主要尺寸的确定--------------------------------------237.2.2 连杆的计算----------------------------------------------25 八．参考文献-------------------------------------------------------------------------------27三．概述3.1 压缩机的应用随着近代科学技术的不断发展，作为重要能量形式之一的压力能在工业生产上的应用已十分普遍，所占的地位相当重要。

目录一、设计任务书 (1)1.1设计数据 (1)1.2设计项目 (1)1.3设计分量 (1)二、确定设计方案 (2)2.1 选择换热器的类型 (2)2.2 流动方向及流速的确定 (2)2.3 安装方式 (2)三、设计条件及主要物性参数 (3)3.1设计条件 (3)3.2确定主要物性数据 (3)3.2.1定性温度 (3)3.2.2流体有关物性数据 (3)四、传热过程工艺计算 (5)4.1 估算传热面积 (5)4.1.1热流量 (5)4.1.2平均传热温差 (5)4.1.3传热面积 (5)4.1.4冷却水用量 (5)4.2主体构件的工艺结构尺寸 (5)4.2.1管径和管内流速 (5)4.2.2管程数和传热管数 (5)4.2.3 平均传热温差校正及壳程数 (6)4.2.4 传热管的排列和分程方法 (6)4.2.5 壳体内径 (6)4.2.6折流板 (6)4.3换热器主要传热参数核算 (7)4.3.1热量核算 (7)4.3.2 壁温核算 (9)4.3.3换热器内流体的流动阻力(压降) (9)五、机械结构设计 (11)5.1壳体 (11)5.1.1壳体直径与壁厚 (11)5.1.2气压校核 (11)5.2浮头管板及浮头法兰 (11)5.3管箱法兰和管箱侧壳体法兰 (11)5.4管箱结构设计 (12)5.5固定端管板结构 (12)5.5外头盖法兰、外头盖侧壳体法兰 (12)5.6拉杆 (12)5.7分程隔板 (12)5.8接管 (12)5.9折流板 (13)5.9.1折流板选型 (13)5.9.2折流板计算 (13)六、连接及排列方式 (14)6.1管子与管板的连接 (14)6.2管板与壳体、管箱的连接 (14)6.3管程分布与管子排列 (14)6.4分程隔板的连接 (14)七、附属件的计算及选型 (15)7.1接管法兰 (15)7.2垫片 (15)7.3防冲板 (15)7.4支座设计 (15)7.3.1 支座的设计选型 (15)7.3.2 支座承载能力校核 (16)八、设计计算结果汇总表 (17)九、设计总结 (18)十、参考资料 (19)附：空气压缩机冷却器工艺流程图 (20)一、设计任务书1.1设计数据为某工厂设计一台空气压缩机后冷却器的基础数据如下：(1)空气流量：V h= 13 m3/min (标准状态)操作压强：P h=1.5 MPa进口温度（初温）：T1=150 ℃出口温度（终温）：T2= 40 ℃(2)冷却剂：常温下的水初温：t1＝30℃；终温：t2 ＝36℃；温差：△t=6℃；（△t=5～8℃）(3)冷却器的压降<1m水柱(1m水柱＝9.8*103pa)1.2设计项目1、确定设计方案：确定冷却器型式，流体流向与流速的选择，冷却器的安装方式等；2、工艺设计：冷却器的工艺计算和强度计算，确定冷却剂用量，传热膜系数，传热面积，换热器管长，总管数，管间距，管程数，壳程数，校核压降等。

目录一、热力学计算 (2)1.1初步确定压力比及名义压力 (2)1.2初步计算各级排气温度 (3)1.3计算各级排气系数 (4)1.4确定气缸行程容积： (6)1.5确定气缸直径 (7)1.6修正压力及压力比 (9)1.7实际压力与压力比 (9)1.8各级温度 (10)1.9计算止点活塞力 (10)1.10复核实际排气量 (11)1.11计算指示功率 (11)1.12计算功率 (12)1.13比功率计算 (12)二、第一级缸动力分析 (14)2.1曲柄长度： (14)2.2余隙容积折合的长度 (14)2.3气体力分析 (14)2.4摩擦力的计算 (17)2.5往复运动质量的计算 (17)2.6总活塞力的计算 (18)2.7切向力计算 (18)三、第二级缸图解法 (20)3.1运动曲线 (20)3.2Ⅱ各级气缸指示图 (20)3.3作气体力展开图 (21)3.4作切向力图 (22)参考文献 (24)一、热力学计算1.1 初步确定压力比及名义压力 （1） 两级压缩总压力比964.8009.1045.912===s d P P ε 按等压力比分配原则确定各级压力比：0.321===εεε（2） 各级名义进、排气压力如下：027.30.3009.1111=⨯==εs d P P 081.90.3027.3222=⨯==εs d P P式中：ε——两级压缩总压力比1S P ——第一级名义进气压力1d P ——第一级名义排气压力 2S P ——第二级名义进气压力2d P ——第二级名义排气压力1ε——一级压力比2ε——二级压力比故各级名义进、排气压力如下表：1.2 初步计算各级排气温度第一级进气温度：K T s 3001=第一级排气温度： 由公式kk s d T T 1-=ε可得：K T T kk s d 4110.33004.114.1111=⨯==--ε由于介质是空气取k=1.4。

第二级进气温度：K T s 3152=第二级排气温度：K T T kk s d 4310.33154.114.1122=⨯==--ε式中：1S T ——第一级进气温度 1d T ——第一级排气温度2S T ——第二级进气温度 2d T ——第二级排气温度故各级名义排气温度如下表：1.3 计算各级排气系数因为压缩机工作压力不高，介质为空气，全部计算可按理想气体处理。

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。