活塞式压缩机的结构与性能分析开题报告

1. 研究目的与意义

压缩机是提高气体压力并输送高压气体的机械，它被广泛应用在各个领域，尤其是在工业领域中。压缩机的种类繁多，大致可被分为容积式压缩机和速度式压缩机，而其中容积式压缩机按机械结构分又可分为活塞式压缩机和回转式压缩机。

活塞式压缩机结构简单，当前制造技术已经相当成熟，对加工的原材料和工艺要求较低，加工产品种类多，应用范围广。例如在楼房建设、矿产开采、农业生产、生物制药等经济生产活动中我们都可以看到活塞式压缩机的身影。此外活塞式压缩机作为电器工作部件的一部分也很常见，例如很多冰箱、空调、冷柜中都有活塞式压缩机在发挥着作用。从以上例子可以发现，活塞式压缩机应用广泛，是一种性价比很高的设备。但是，活塞式压缩机也存在很多缺点：活塞式压缩机通过曲柄连杆机构驱动活塞往复运行，因此整个机械体积和重量都较为庞大，且由于力和力矩传递导致机体振动使得机器向外发出噪声，振动也使机体零部件相互冲击容易损坏，一旦故障停工，易对利用活塞式压缩机进行工业生产的企业造成巨大的经济损失。

只有对现有压缩机的结构进行了解和设计，才能更加深入地认识到以上的缺点和不足，为未来对活塞式压缩机的改进工作打下基础。

2. 国内外研究现状分析

早在大约1800年，第一台单级活塞式压缩机就在英国被制成，排气压力为1.38mpa。由于很早被发明，因此针对活塞式压缩机的研究一直在不断更新。在19世纪，活塞式压缩机均为固定式，其不可移动的属性很大程度上限制了它的应用范围和发展速度。20世纪初，美国英格索兰公司制造出了世界上第一台移动的往复式压缩机，压缩机应用范围和发展的瓶颈被打破。二十世纪五六十年代，压缩机设计水平和制造工艺得到巨大提升。1960年，瑞典阿特拉斯公司著名的dt4型短行程空气压缩机和er8型低电耗空气压缩机问世。这两种机型结构具有开创性，对当代的往复式空气压缩机的制造仍产生着巨大的影响。

我国对活塞式压缩机的研究也不甘落后。1952年，沈阳空气压缩机厂试制成功我国第一台容积流量为6m/min的压缩机。该厂在1953~1954年陆续成功试制了容积流量分别为10m/min、20m/min、40m/min的固定式动力用空气压缩机。1959~1960年，由原第一机械工业部化工与机械通用研究所牵头，以沈阳气体压缩机厂，通用机械研究所和西安交通大学为主要的设计力量，开展了我国第一个l型动力用空气压缩机系列（10~100m/min）的研制工作。1959年12月由原第一机械工业部第一局主持鉴定的4l-20/8型空压机样机的主要技术指标已经达到了当时同类型产品的国际水平。随着改革开放，国外先进技术经验的流入使得我国的压缩机领域飞速发展。目前，我们生产的活塞式压缩机主要有l、h、dzz、m等型号，在我国的各行各业（例如土木工程、采矿业、农业、制药业等）发挥着巨大的作用。

以前人们对活塞式压缩机的研究主要集中在怎样提高它的可靠性和耐久性，随着时间推移这方面的问题已经渐渐得到改善甚至解决，如何减轻活塞式压缩机的体积和重量就成了新的研究课题。活塞式压缩机的结构也随着相关研究地进行慢慢由封闭式向半封闭式发展。在日本，16~23kw之间的活塞式压缩机基本实现了半封闭化。目前，对于活塞式空气压缩机，研究人员们有着更高的目标诉求，例如实现更低的噪音，更低的能耗，更大的压缩比。

3. 研究的基本内容与计划

设计内容：完成活塞式压缩机结构的设计并做性能计算。

研究计划:（1）第1周第2周准备工作；

（2）第3周第4周确定设计方案；

4. 研究创新点

1、 采用Solidworks绘图;

2、 将三维模型与实物照片进行对照。