目錄課程設(shè)計任務(wù)書 1第一章活塞式壓縮機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 21.1軸徑尺寸的確定 31.2曲軸的靜強(qiáng)度驗算： 41.2.1驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I-I 51.2.2驅(qū)動側(cè)主軸頸位置III-III 61.2.3驅(qū)動側(cè)曲柄位置V-V 7第二章 活塞式壓縮機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)校核 82.1第一個危險位置 82.1.1被驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I-I 92.1.2被驅(qū)動側(cè)主軸頸位置III-III 92.1.3被驅(qū)動側(cè)曲柄位置V-V 92.2第二個危險位置 102.2.1驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I-I 102.2.2驅(qū)動側(cè)主軸頸位置III-III 112.2.3驅(qū)動側(cè)的曲柄位置V-V 112.3第三個危險位置 122.3.1驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I-I 122.3.2驅(qū)動側(cè)主軸頸位置III-III 132.3.3驅(qū)動側(cè)主軸頸位置V-V 132.4第三個危險位置 142.4.1驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I—I 142.4.2驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置III—III 152.4.3驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置V—V 15第三章 曲軸的疲勞強(qiáng)度驗算 16課程設(shè)計總結(jié) 19參考文獻(xiàn) 20課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名：你懂得設(shè)計題目：xxxxx壓縮機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度校核（1）設(shè)計條件和依據(jù)：ZW型壓縮機(jī)，兩列、立式、曲拐錯角180°熱力、動力計算選取參數(shù)如下：相關(guān)位置時曲軸受力：列力位置ⅠⅡN--mmT1(N)R1(N)T2(N)R2(N)P氣max=0035000-31500Rmax=230°63607381.165407600745000Tmax=290°50603325123505955900600Mmax=100°6810-2987.38660366920200Tmax=160°307.1-120.3-1750-175Rmax=190°619.9433058.5要求：曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計曲軸的強(qiáng)度校核靜強(qiáng)度校核疲勞強(qiáng)度校核繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖一張（A2）；繪制曲軸的零件圖一張（A1）;繪制曲軸的裝配圖一張（A1）計算說明書一份指導(dǎo)教師：xxx2013.12.24第一章活塞式壓縮機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)設(shè)計鑄造曲軸可節(jié)省原材料，耐磨性與消震好.由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好.同樣,由于石墨的存在,灰口鑄鐵的消震性優(yōu)于鋼.工藝性能好.另外,由于石墨使切削加工時易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼.減少加工工時，并可把曲軸的形狀設(shè)計合理，軸頸一般鑄造成空心結(jié)構(gòu)。內(nèi)孔徑為外徑的一半左右。空心結(jié)構(gòu)可以提高曲軸的疲勞強(qiáng)度，減少曲軸的重量。主軸頸、曲柄、曲柄銷三部分的形狀應(yīng)首先保證能達(dá)到足夠的強(qiáng)度和剛度，使應(yīng)力盡量均勻分布，抗疲勞強(qiáng)度高，并且重量輕，便于加工。一般將主軸頸直徑設(shè)計得大于曲柄直徑的10%，油孔直徑應(yīng)大于0.08d，孔緣的圓弧半徑應(yīng)大于0.04d，鉆斜孔時，傾斜角應(yīng)小于30°，油孔徑取8mm，平衡重可以抵消旋轉(zhuǎn)質(zhì)量和往復(fù)慣性力及其力矩的作用。平衡重的質(zhì)量分布應(yīng)使其重心遠(yuǎn)離主軸的旋轉(zhuǎn)中心，以減輕起質(zhì)量。材料為稀土——鎂——球墨鑄鐵。材料的特性是具有較高的強(qiáng)度，較小的缺口敏感性，較高的強(qiáng)度及良好的吸震性。軸徑尺寸的確定曲柄銷直徑D=（4.6～5.6）=（4.6～5.6）=（4.6～5.6）×1.140=5.3～6.4㎝為保證安全，取D=65㎝主軸頸直徑D=(1～1.1)D=(1～1.1)×65=65～71.5mm為保證安全，取D=80mm曲柄銷與主軸頸的中心線間距離S′=60mm所以S=-(S′-)=-(60-)=12.5mm==0.192﹥0因此符合標(biāo)準(zhǔn)曲柄銷軸頸長度l=70mm曲柄厚度t=（0.6～0.7）D=(0.6～0.7)×65=39～45.5mm取t=50mm曲柄寬度h=（1.2～1.6）D=（1.2～1.6）×65=78～104mm取h=90mm過度圓角半徑r=（0.06～0.09）×65=（0.06～0.09）×65=3.9～5.85mm取r=5mm2曲軸的靜強(qiáng)度驗算：本次設(shè)計的壓縮機(jī)主軸承間的問題不大，軸頸值比較小，并采用剛度高的形狀，因此不進(jìn)行剛度的驗算，而進(jìn)行靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度的驗算。許用應(yīng)力=420Mpa===84～120mm靜強(qiáng)度計算復(fù)合應(yīng)力許用值60～80Mpa滾動軸承采用3613調(diào)心滾子軸承l(wèi)=365+（35+2.5+15+50）×2=470mml=265+35+15+2.5+50=367.5mml=35+50+2.5+15=102.5mm取四個校對位置，三個位置，如圖所示位置Ⅰ—Ⅰ,Ⅲ—Ⅲ,Ⅴ—Ⅴ材料為稀土鎂球墨鑄鐵。加平衡重I=0曲拐平面上：曲拐垂直平面上：驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I-I彎曲力矩：總彎曲力矩:彎曲應(yīng)力：扭曲應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：復(fù)合應(yīng)力：驅(qū)動側(cè)主軸頸位置III-III彎曲力矩：總彎曲力矩：彎曲應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)力矩：扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：復(fù)合應(yīng)力:驅(qū)動側(cè)曲柄位置V-V曲拐側(cè)面中彎曲力矩：彎曲應(yīng)力：曲拐垂直平面中彎曲力矩：（由圖計算K=34.75）彎曲應(yīng)力：位置上最大應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)力矩：在曲柄位置上寬方向的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：在曲柄位置上狹方向的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：曲柄位置上寬方向的復(fù)合應(yīng)力：曲柄位置上狹方向的復(fù)合應(yīng)力：活塞式壓縮機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)校核2.1第一個危險位置取=0，即活塞處外止點，且壓縮機(jī)在滿負(fù)荷而停止轉(zhuǎn)動時：由動力計算部分可知=0，n=0有：===0=0=0被驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I-I==2049.73×102.5=210097.325Nmm==0==210097.325Nmm=0.1=0.1x66=28749.6mm==被驅(qū)動側(cè)主軸頸位置III-III2049N15mm=30735Nmm0.39Mpa=復(fù)合應(yīng)力：=0.39被驅(qū)動側(cè)曲柄位置V-V曲拐平面的彎曲力矩彎曲應(yīng)力曲拐垂直面中的力矩彎曲應(yīng)力位置上拉應(yīng)力位置上最大應(yīng)力：2.2第二個危險位置取即曲軸位于最大法向力位置，且壓縮機(jī)以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時：由動力計算部分可知驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I-I復(fù)合應(yīng)力：驅(qū)動側(cè)主軸頸位置III-III扭轉(zhuǎn)力矩：驅(qū)動側(cè)的曲柄位置V-V位置上最大應(yīng)力：曲柄位置寬方向復(fù)合應(yīng)力：2.3第三個危險位置取即曲軸位于最大切向力位置，且壓縮機(jī)一定額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時：驅(qū)動側(cè)的曲柄銷位置I-I驅(qū)動側(cè)主軸頸位置III-III驅(qū)動側(cè)主軸頸位置V-V2.4第三個危險位置取即曲軸位于總阻力矩最大值位置，且壓縮機(jī)以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時：驅(qū)動側(cè)的曲柄銷截面I—I驅(qū)動側(cè)的曲柄銷截面III—III驅(qū)動側(cè)的曲柄銷截面V—V經(jīng)過以上靜強(qiáng)度校核，可以看出各處應(yīng)力均小于材料許用應(yīng)力范圍，所以上述過程滿足設(shè)計要求。 曲軸的疲勞強(qiáng)度驗算疲勞強(qiáng)度的驗算目的是驗算曲軸在兩個危險位置時，曲拐上危險面的安全數(shù)值。兩個危險位置可取在變化的法向力和切向力作用下，相應(yīng)于最大的扭轉(zhuǎn)振幅和最大的總彎曲力矩時的曲拐轉(zhuǎn)角位置。驗算的曲拐危險位置取應(yīng)力情況最嚴(yán)重的位置，也就是軸頸上的油孔位置以及軸頸和曲柄的連接位置。如圖示取位置Ⅰ—Ⅰ，進(jìn)行校核當(dāng)T有BR=當(dāng)R=190°有查圖有12—16,12—17，12—18表K=1.88Kτ=1.75=0.75σ=0.15τ=0.1τ=0.65按法向應(yīng)力計算安全數(shù)值nσ總安全數(shù)值n軸頸和曲柄過渡彎曲應(yīng)力集中系數(shù)（K）D=軸頸和曲柄過渡扭轉(zhuǎn)應(yīng)力集中系數(shù)如上總安全數(shù)值n＞（1.5~3）經(jīng)過以上疲勞強(qiáng)度校核，可以看出該設(shè)計滿足疲勞強(qiáng)度，所以滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。課程設(shè)計總結(jié)為期兩周的課程設(shè)計終于結(jié)束了，使我們明白了合作的重要性，兩周的時間說長也不長，怎么才能在這兩周里更好的運用學(xué)的知識來完成設(shè)計任務(wù)呢？這對我們來說既是一個挑戰(zhàn)也是一次鍛煉。把所學(xué)的知識在這次設(shè)計中和你自己的想法給結(jié)合起來并在自己的作品中體現(xiàn)出來，我認(rèn)為這才是我們的最終目標(biāo)。豐富多彩的大學(xué)生活把我們帶進(jìn)了知識的殿堂，為將來更好的服務(wù)社會，為了把我們已經(jīng)基本掌握的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識更好的融合、貫通，而課程設(shè)計就是這道橋梁。通過此次課程設(shè)計，使我對流體機(jī)械中壓縮機(jī)的設(shè)計步驟和設(shè)計思想有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，真正的把所學(xué)的知識初步的運用到實踐之中，收益很大，同時也發(fā)現(xiàn)了許多知識掌握不足。在