活塞式压气机连杆凸轮机构设计.docx

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目录

TOC\o1-3\h\u29333第一章概述 2

238021.1设计目的 2

134881.2设计任务 2

138551.3工作原理 2

197251.4设计方法 3

17107第二章设计项目 4

305222.1设计题目 4

21902.2设计内容 4

148282.3机构简介 4

253312.3.1工作原理 4

104692.3.2设计数据 5

27310第三章导杆机构的设计与分析 6

98303.1导杆机构的设计 6

316053.2曲柄位置180的运动分析 6

212393.3曲柄位置180的静力分析 8

140493.2曲柄位置270的运动分析 10

265903.3曲柄位置270的静力分析 11

274053.4绘制线图 13

15576第四章凸轮设计 14

13371第五章总结 17

28304第六章参考文献 18

第一章概述

1.1设计目的

机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，同时是使学生较全面、系统的掌握机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生确定机械运动方案、分析和设计。

1.借机械系统运动方案的设计与拟定来把机械原理课程中的各种理论知识和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。

2.培养学生独立解决有关课程实际问题的能力，是学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有较完善的概念。

3.卸的能力以及开发创新能力的手段。其目的是：进一步提高学生的运算、绘图、运用计算器和技术资料的能力。

4.通过编写说明书，培养学生表达、归纳、总结和独立思考的能力。

1.2设计任务

机械原理课程设计的的任务是对给定的设计要求进行分析。

1.小组成员按设计任务要求想出三个方案，小组讨论确定最佳方案。

2.确定杆件尺寸。

3.对机械进行运动分析，求出相关点或相关构件的参数，如点的位移、速度、加速度。

4.根据方案对各构件进行运动设计，如对连杆机构按行程速比系数进行设计，对凸轮机构按从动件运动规律进行设计。

5.要求学生根据设计任务绘制必要的图纸。

1.3工作原理

当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由?气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式?压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气?体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进?气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向?运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复?一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。机构简图如下

图1-1(图中仅画出排气凸轮机构简图）

1.4设计方法

机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法集合概念清晰、直观；解析法精度较高。根据要求此处用图解法进行设计。

第二章设计项目

2.1设计题目

活塞式压气机在国民经济各部门占有重要的地位，在各工业部门获得广泛应用。在冶金工业中，冶铁炼钢都需要把一定量的空气送给高炉燃烧，以提高高炉内的温度，尤其炼钢过程中，需要高压氧气压缩机，其出口压力达32kg/cm2。另外氧气的制取过程中，需要用到压缩机压缩空气提高压力，以使氧气和氨气在不同沸点实现离；在石油及天然气的储运过程中，离不开管道，储罐或压缩机，管道是输送工具，储罐是储存设备，而压缩机等是连接管道和储罐的输送动力；化工行业中，化肥的生产也离不开压缩机，压缩机可以提高氨和氢混合气的压力，然后把混合气体送入合成塔合成氨；精炼石油的过程中，裂化和重整两个工程需要对气体进行压缩；其他需要动力风源的地方，压缩机都是流程中关键的设备之一；在动力和国防工业中，压缩机的使用也是具有举足轻重的地位。例如，小功率燃气机是一种小动力装置，它的特点是体积小，重量轻，便于移动，维护方便，启动快，因而广泛应用于航空，航海，风在应急发电站，移动电站等方面。

2.2设计内容

据题目设计要求，通过设计分析，比较不同运动方案的优劣。对方案的主要传动和执行机构进行尺寸综合，用图解法确定有关设计尺寸参数，绘制包括从原动件到执行构件间，组成该机器的所有传动机构的传动系的机构简图。

2.3机构简介

2.3.1工作原理

在气缸内作往复运动的活塞向右移动时,气缸内活塞左腔的压力低于大气压力,吸气阀开启,外界空气吸入缸内