发布时间 : 星期四 文章压缩机热力学计算更新完毕开始阅读e72d988f6bec0975f465e28f
（2）盘形活塞：用于低压中压气缸中。为了减轻重量，一般铸成空心的。两个端面用加强筋互相连结，以增加刚性。
（3）级差式活塞：用在串联两个以上压缩级的级差式气缸中。
（4）隔距环组合型活塞：高压级中，活塞环径向厚度?与它的直径D的比值，比一般情况取得大些，以提高活塞环弹力和它对气缸表面的比压。
（5）柱塞：活塞直径很小时，采用活塞环密封在制造上有困难。因此采用不带活塞环的柱塞结构。
本设计采用筒型活塞。 3.1.3.1、活塞材质的选取
活塞常用的材料见表3-2。如果压缩的气体具有腐蚀性，可采用不锈钢3Cr或鳞青铜等。
表3-2 活塞常用材料
根据表3-24-20，选择本设计一级气缸的材质为HT200，二级气缸的材质为HT200。
3.1.3.2、活塞结构尺寸的确定
不计密封环和刮油环高度时的活塞高度
H'?Nmax （4-3） D?k1?式中：Nmax—最大侧向力Nmax??Pmax；?为连杆径长比，Pmax为最大活塞力；
D—活塞直径，m；
[k1] —筒形活塞支撑面的许用比压，[k1]?0.15 MPa ~0.30MPa。 取[k1]?0.2MPa，?=1/4.5
不计密封环和刮油环高度时的一级活塞高度
H1`?N1max?D1?k1?368?10?6?14.5?5.84(mm)
0.07?0.2不计密封环和刮油环高度时的二级活塞高度
`H2?N2max?D2?k1?1323?10?6?14.5?26.7(mm)
0.055?0.2H?H??nh?mh3 （4-4）
活塞的总高度 式中：n，m—活塞环数；
h，h3—活塞环的轴向高度，mm。
一般取h3=（1-2）h。根据刮油环的设计知：h3=4mm
一级活塞高度：H1?H1`?n1h1?m1h3?5.84?2?3?4?15.8(mm)
`?n2h2?m2h3?26.7?3?2?4?36.7(mm) 二级活塞高度：H2?H2活塞总高度一般与活塞直径D的关系为
H?(0.65~1.5)D （4-5）
一级活塞高度范围：H1?(0.65~1.5)D1?(0.65~1.5)?70?(45.5~105)mm 二级活塞高度范围：H2?(0.65~1.5)D2?(0.65~1.5)?55?(35.8~82.5)mm 综上所述：取一级活塞高度H1=60mm，取二级活塞高度H2=60mm。 活塞顶面至第一道活塞环的距离为
c?(1.2~3)h （4-6）
一级活塞顶面至第一道活塞环的距离：c1?(1.2~3)h1?(1.2~3)?3?3.6~9 mm
二级活塞顶面至第一道活塞环的距离 ：
c2?(1.2~3)h2?(1.2~3)?2?(2.2~6)mm
取c1=5mm，c2=5mm。 活塞环之间的距离为
c'?(0.8~1.5)h （4-7）
c'1?(0.8~1.5)h1?(0.8~1.5)?3?(2.4~4.5)mm 一级活塞活塞环之间的距离：
二级活塞活塞环之间的距离：c2?(0.8~1.5)h2?(0.8~1.5)?2?(1.6~3)mm 取c'1?3mm，c'2?3mm。 裙座到底边的距离约为
L?0.75H （4-8）
`一级活塞裙座到底边的距离：L1?0.75H1?0.75?60?45mm 二级活塞裙座到底边的距离：L2?0.75H2?0.75?60?45mm 活塞销中心线到底边距离约为
h'?0.6L （4-9）
一级活塞活塞销中心线到底边距离：h1`?0.6L1?0.6?45?27mm，取为27
mm。
二级销中心线离
：
活塞活塞到底边距
h`2?0.6L2?0.6?45?27mm，取为27 mm。
活塞销孔径均为20 mm。
图3.2 活塞示意图
3.1.4、活塞销的设计 3.1.4.1、活塞销的材料
活塞销连接了活塞和连杆，在活塞运动过程中，承受连杆的重量和连杆作用在活塞销的力，所以活塞销要有足够的强度和刚度。综合考虑选择20Cr。
表3-3 活塞销的材料、热处理、及表面要求
3.1.4.2、活塞销的主要结构尺寸
活塞销的尺寸，根据最大活塞力作用下活塞销投影工作面上的许用比压初步确定后，按弯曲和剪切作用校核其强度。活塞销的计算尺寸如图3-4所示。
dl0?Pmax （3-10） [k2]式中：pmax—最大活塞力，N；
d —活塞销直径，m；
l0 —连杆铜套长度，按l0? (1.1~1.4)d的范围选取；
[k2] —活塞销许用比压，活塞力始终在一个方向时，[k2]?120×105Pa ~150×105Pa；活塞力的方向有变化时，[k2]?150×105Pa ~250×105Pa。
因为活塞力有变化，取[k2] ?200?105Pa。 则一级活塞销：(1.1~1.4)d2?二级活塞销：(1.1~1.4)d2?0.00368?0.0041m，取d?15mm 2000.01323?0.0078m，取d?15mm 200pmax （3-11） 2dl?活塞销座处的表面压力按下式确定
q?式中：d—如图3-4所示，为活塞销外径，mm； l?—活塞销在一侧销座中的支撑长度，mm。
表面压力的许用值[q]
活塞销在销座中为紧固支撑，铸铁活塞[q]?35 Mpa~40MPa。铸铝活塞
[q]?20 MPa~25MPa。
一级活塞：d?15mm，取l??15mm，则：q?范围内。
二级活塞：d?15mm，取l??10mm，则：q?范围内。
368?0.82 MPa，在允许
2?15?151323?4.41 MPa，在允许
2?15?10