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下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763目錄摘要1關(guān)鍵詞1第一部分前言1第二部分設(shè)計要點1第三部分熱力計算11設(shè)計的原始數(shù)據(jù)22熱力計算2321結(jié)構(gòu)型式及方案選擇2322名義壓力比2323名義排氣溫度2324計算與排氣量有關(guān)的各種系數(shù)2325計算氣缸行程容積3326求取氣缸直徑3327圓整缸徑后復(fù)算氣缸容積3328復(fù)算排氣量3329考慮壓力損失后實際排氣壓力及壓縮終了溫度33210計算最大活塞力43211計算指示功率43212所需軸功率43213電動機功率43214等溫效率43215容積比能5第四部分簧片閥設(shè)計51氣閥的主要構(gòu)成62設(shè)計的已知參數(shù)63結(jié)構(gòu)設(shè)計64簧片閥主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定7441確定閥片特征參數(shù)7442校核進氣閥閥隙馬赫數(shù)10SM443閥片厚度的確定10第五部分結(jié)束語11第六部分參考文獻12下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763摘要活塞式壓縮機廣泛應(yīng)用于機械、冶制、制冷、國防、化工等工業(yè)部門用途廣泛,品種繁多,因而保證其運轉(zhuǎn)可靠性、提高經(jīng)濟性就至關(guān)重要本文主要介紹應(yīng)用現(xiàn)代化設(shè)計理論和方法來優(yōu)化簧片閥,借助AUTOCAD實現(xiàn)簧片閥的設(shè)計無紙化以及簧片閥的計算過程通過優(yōu)化設(shè)計,基本達到氣閥阻力損失小,即控制在壓縮機指示功率的(612)范圍內(nèi);使用壽命長;噪聲低;運動質(zhì)量輕;結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制造方便、易于維護等優(yōu)點;更為重要的是余隙容積小因為是微型空壓機,而其一般為單級壓縮,余隙容積大小特別重要,直接影響壓縮機的容積效率此設(shè)計就使余隙容積嚴(yán)格控制在氣缸工作容積的(254)左右關(guān)鍵詞空壓機、簧片閥、優(yōu)化、氣缸買文檔送全套圖紙扣扣414951605下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763一、前言氣閥是活塞式壓縮機中的關(guān)鍵部件,又是易損件之一,它的好壞影響壓縮機排氣量和功率消耗以及運行可靠性一個好的氣閥既要有高的壽命,又要有高的效率氣閥的效率問題,主要指機器在正常運轉(zhuǎn)時,產(chǎn)生的流動阻力損失在設(shè)計較好的氣閥中,流動阻力損失約為壓縮機指示功率的(48),而設(shè)計不好的氣閥,其流動阻力損下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763失可以高達指示功率的(1520)減少流動阻力損失的主要方法是增加氣閥的有效流通面積,以降低氣體流經(jīng)氣閥是的流速,因為流動阻力損失是和速度的平方成正比的但是,增加有效通流面積,將受到機器結(jié)構(gòu)和氣閥壽命的限制例如升程不能太高,否則壽命顯著下降此外,在計算的有效通流面積較大情況下,有時因閥片開、啟不合理,使實際的通流面積小于計算值,造成附加的流動阻力損失這一附加的阻力損失,有時甚至?xí)_到驚人的程度應(yīng)用現(xiàn)代化設(shè)計理論和方法來改進和提高機械零件與系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量、降低成本、縮短開發(fā)周期、增強產(chǎn)品的競爭能力已被各國證明是非常有效的途徑本設(shè)計基于現(xiàn)代設(shè)計方法中最活躍的分支之一機械優(yōu)化設(shè)計,使得機械零件及系統(tǒng)設(shè)計更為合理和實用二、總體設(shè)計思路1首先按氣缸尺寸及氣缸總的結(jié)構(gòu),選用或設(shè)計簧片閥的結(jié)構(gòu)型式,完成氣閥的平面布置,確實吸、排氣閥的閥孔數(shù)目、閥孔直徑、閥片的幾何形狀等2確定簧片閥的主要參數(shù)如升程、閥座通道面積、間隙通道面積、閥片幾何尺寸、閥片厚度及閥片剛性系數(shù)等其中有些參數(shù)對簧片閥的經(jīng)濟性及壽命影響較大,必須在簧片閥設(shè)計時先確定下來此些稱為簧片閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)它們是閥隙馬赫數(shù)M、升程H、閥片剛性系數(shù)及閥片厚度等2K三、簧片閥設(shè)計計算(一)設(shè)計的原始數(shù)據(jù)排氣量30Q9/MIN進氣壓力(絕對壓力)51SPPA進氣溫度02STC排氣壓力(絕對壓力)58D(二)熱力計算1結(jié)構(gòu)型式及方案選擇因為是動力用微、小型空氣壓縮機,故可采用單級壓縮,采用以排氣量為的氣缸為準(zhǔn)雙缸單作用風(fēng)冷V型可為圖11為方案示意3045/MIN309/MIN圖采用異步電動機直接驅(qū)動(皮帶輪連接),電動機轉(zhuǎn)速取1450/IR下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763圖11控制容積選取示例2名義壓力比81DSP3名義排氣溫度1NDST考慮到微小型壓縮機的熱交換條件及單作用高壓力比條件下的泄漏情況,取壓縮過程指數(shù),計算排氣溫度128N128207346DK0469TC4計算由排氣量有關(guān)的各種系數(shù)(1)進氣系數(shù)SVPT計算容積系數(shù),V1MV取,按表選取得,計算得04M210480793V取壓力系數(shù)97P下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763由圖取085T計算得0792308563S(2)泄漏系數(shù)L5計算氣缸行程容積30109106723854NVPTLQMN6求取氣缸直徑取活塞行程S55MM計算得活塞平均速度051426/3MSNVMS由式知氣缸直徑4HDSZ401608353HVSZ將缸圓整為90M7圓整缸徑后復(fù)算氣缸容積22309530154NVDSZM8復(fù)算排氣量3015649/INHSLQ9考慮壓力損失后實際排氣壓力及壓縮終了溫度由圖查得、,故實際進氣壓力45S0D551104910SSPPA實際壓力比泄露位置進氣閥排氣閥活塞環(huán)相對泄露量001500150040071L0935下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或13041397635821099DSP壓縮終了溫度11283473NDSTK0DTC10計算最大活塞力向軸行程252010909844SGSFPDN向蓋行程252087CGD其中為曲軸箱內(nèi)的背壓力,按計0P51A11計算指示功率按式806IVSHNNNV這里3015HM取2801892128514507935396INKW12所需軸功率取機械效率8M53962708IZMNK13電動機功率取電動機儲備功率為軸功率的1016279EZW14等溫效率由式知等溫功率為0LN6ISSQNPISN5093L10LN8326ISSK下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763應(yīng)為復(fù)算后排氣量0Q等溫指示效率320597ISIN等溫軸效率14627ISIZ15容積比能310MIN93ZNKWQ四、簧片閥設(shè)計壓縮機簧片閥基于數(shù)學(xué)建模的首要條件是進、排氣壓力為常量,并等于進、排氣名義壓力、,即不考慮進、排氣腔氣流壓力對于閥片運動規(guī)律的影響SPD氣閥是活塞式壓縮機中的關(guān)鍵部件,又是易損壞的部件之一。它的好壞影響壓縮機排氣量和功率消耗以及運行可靠性。一個好的氣閥有高的壽命,又要有高的效率?;善y是其中之一簧片閥一般適用于直徑小于100MM(最大氣缸直徑可到130MM)的微型空氣壓縮機(一)氣閥的主要構(gòu)成氣閥的結(jié)構(gòu)如圖21所示,主要由閥座、閥片、彈簧和升程器四個零件組成圖21氣閥主要組成部分1閥座2閥片3彈簧4升程限制器閥座它具有能被閥片覆蓋的氣流通道,是與閥片一起閉鎖進氣(或排氣)通道,并承受氣缸內(nèi)外壓力差的零件閥片它是交替、地開啟與閥座通道的零件,通常制成片狀,故稱為閥片彈簧是氣閥關(guān)閉時推動閥片落向閥座的零件,并在閥片開啟時,減少閥片撞擊升程器對于簧片閥,閥片本身具有彈性,并起一定的彈簧作用,故有時合二為一升程限制器是限制閥片的升起高度,并往往作為承受彈簧的零件(二)設(shè)計的已知數(shù)據(jù)下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763一級氣缸直徑,二級氣缸直徑,行程S55MM,190DM290DM,機器轉(zhuǎn)速,375246RL8/INR進氣壓力,排氣壓力(表壓)SP/N521/DPN進氣溫度0STC(三)結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計2V06/7型中壓微型空壓機氣缸為風(fēng)冷結(jié)構(gòu),氣缸蓋采用皇冠形結(jié)構(gòu)相應(yīng)進氣閥采用環(huán)形簧片閥,排氣閥采用圓弧工字形簧片閥。一級進氣環(huán)形閥片的幾何形狀如圖22所示因為一級氣缸直徑D190MM,閥片外徑為88MM,閥片內(nèi)徑為70MM,閥片寬度B9MM,圖中陰影部線為閥片安裝后定位側(cè)翼,側(cè)翼邊離開中心線R與A75MM,閥片小舌部落到氣缸相應(yīng)的凹槽中,起升程限制器作用圖22一級進氣閥片幾何形狀圖23A為閥板上進氣閥孔的平面布置情況。以O(shè)Y為對稱軸,兩邊個布置9個進氣閥孔,閥孔直徑165MM,閥孔中心分布在79MM的圓周上,相鄰兩閥D孔中心線尺寸夾角為15,即115,230,345,460(相對與OX軸)(四)簧片閥主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763圖23一級進氣閥片A閥片上進氣孔平面布置B閥片工作狀態(tài)1閥板2閥片3氣缸1確定閥片特征行程0H由圖23A可知,在OX軸上閥孔至OY軸的距離,最外端距離0395LML50MM,按幾何關(guān)系其余個閥孔在OX軸方向上投影均可計算出即0101COSCSL22395O(11)0CSIIL閥片工作時,個閥孔中心在OX軸方向上至側(cè)翼邊投影距離為(見圖23B)039572LAM則(12)COSIILA在OX軸上,閥片對應(yīng)孔中心的升程高度定義為特征升程,OX軸外端撞到限0H制器的升程高度定義為閥片的最大升程用表示閥片開啟后彎形曲線近似用直EHOB線OB代替其余個閥孔中心的升程、均可近似用指直角三角形的線段比12I例關(guān)系計算出第個閥孔中心的升程高度表示為II(13)00IILAHH下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763閥片最大升程(14)000571339ELAHH閥片平均升程用下式計算EP(15)410123400273699IEPLAHHH則閥隙通道面積為AV(16)21008657328EPZDHM式中Z表示閥孔數(shù)目任意選取的數(shù)值,在圖中查出相應(yīng)的流量系數(shù)為,直接計算出01/2HVA的值再按式(16)計算出閥隙通道面積及有效流通面積(),如表110AVVA第二數(shù)據(jù)作出的曲線如圖24所示0101/2VDAAHD由圖可以看出,當(dāng)時,圖中線段近似為直線,當(dāng)/65圖24,增長緩慢,變成曲線段故選取,則01/26507HDVAA01/26HD65192HM用式(14)可計算出閥片最大升程E0395HM下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763圓整成,則26EHM0195HM用式(15)計算出閥片平均升程073619543EPM表11與計算表格VAA01/2HD030040050060065070075M098130163195211228244流量系數(shù)VA072065060056054052050有效流通面積2VAM1900228726392956306932023300對應(yīng)閥隙有效流通面積同式(16)計算202768527681958VVAHM按式進行校核2114EPNDHND即(17)1EP也就是說,若閥孔為70MM,簧片閥可能設(shè)計的最大平均升程為25MMEPH因為,這里,故16524DM435EPHM,符合式(17)的要求13654EPHD閥片當(dāng)量撞擊速度為980267/04/03EENHS當(dāng)量撞擊速度符合式的要求,說明閥片特征升程,與4/MS195HM最大升程正確26E2校核進氣閥閥隙平均馬赫數(shù)為SM活塞平均速度07598024/3ESMNHCMS活塞面積22219614PAD下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763則閥隙平均速度631724552/98PVMVACMSA空氣的氣體常數(shù),絕熱指數(shù),一級氣缸進氣溫度87/RJKG4K,則當(dāng)?shù)匾羲贋?93STK1279342/KRTS一般進氣閥的閥隙平均馬赫數(shù)為5034VSCMAM的指數(shù)在推薦范圍內(nèi)()012S3閥片厚度的確定1)計算閥孔迎風(fēng)面積之和的等效面積PA閥片氣體推力計算,式中為各閥孔迎風(fēng)面積之和的等效GFP面積等效原則是按個閥孔氣體力對閥片固定端取鉅,與集中力對固定端GIGF取鉅相等(見圖23),即(18)8880000GGIPIPIIIIFLALAALAALA工程設(shè)計時,各閥孔迎風(fēng)面積均近似按閥孔出口通道面積計算這里,各閥PI孔直徑為,各閥孔迎風(fēng)面積均相等,用代替,則式(1165DM214POD8)變成(19)82014IPOGPOLAADFA式(19)與比較,等效面積等于GPFP800123409IPOPOLALLLAAA22627654POM2)計算新設(shè)計閥片的剛性系數(shù)2K按工程設(shè)計要求,選取閥片推力系數(shù),按式08下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙,Q咨詢414951605或1304139763計算閥片最大氣體推力2MAX18GPSFAKM2AS62250819304010793N按式,的簡切范圍,選取,按64SD12S式和計算閥片單位寬度上剛性0218SPKHAKM2MAX8GPFAKM系數(shù)MAX0012793485GNMH由圖22可知,閥片在固定端實際寬度為閥片寬度B的兩倍,則新設(shè)計閥片總剛性系數(shù)為2K04829784KBN按新設(shè)計閥片的幾何形狀和相同材質(zhì),任選取閥片厚度作為模型閥103M片,再用數(shù)學(xué)方法模擬測量閥片剛性系數(shù)的實驗裝置,模擬測出模型閥片剛性系數(shù)因為新設(shè)計閥片與模型閥片材質(zhì)相同、幾何形狀相同,具有1693NM,則按式可以12E1212L2231221EKL簡化計算出設(shè)計閥片厚度為23318740369KM到此,進氣閥片主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計計算完畢五、結(jié)束語經(jīng)過一個月的努力,我終于將機械設(shè)計課程設(shè)計做完了在這次作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計算,一次又一次的設(shè)計方案修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足剛開始在簧片閥設(shè)計時,由于以前高等數(shù)學(xué)學(xué)的不扎實,對著那么多的機械設(shè)計優(yōu)化書里的數(shù)學(xué)知識,是看的一頭霧水,沮喪極了后來,總算有些思緒,開始嘗試著用數(shù)學(xué)軟件LINDO去求解但是,往往漏掉條件,使的偏差很大,令我非常苦惱后來在丁老師的指導(dǎo)下,我找到了問題所在之處,將之解決了在此期間,我還得到了許多同學(xué)和老師的幫助在此我要向他們表示最誠摯的謝意丁素珍老師在我課程設(shè)計的過程給予全程指導(dǎo),在此特向丁素珍老師表

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