毕业设计（论文）-活塞与气缸毕业设计

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1、毕业设计用纸第一章活塞部件的概述活塞与气缸构成了压缩容积。活塞须有良好的密封性，此外还要求：1．活塞与活塞杆（或活塞销）的连接和定位要可靠。2．有足够的钢度和强度。3．重量轻。两列以上的压缩机中，应根据惯性力平衡的要求配置各列活塞的重量。4．造工艺性好。1.1活塞的基本结构形式活塞式压缩机采用的活塞基本结构形式有：筒形，盘形，级差式，组合式，柱塞式。(1)筒形活塞：用于小型无十字头压缩机，通过活塞销与连杆连接。压缩机工作时，侧向力将活塞压向气缸表面，活塞主要由裙部来承受侧向力。在侧向力作用下，活塞销座附近的裙部壁面，发生局部扩张，可能磨坏，为避免发生这一情况，在活塞销

2、座上应加筋，同时使销座附近的裙部略向内凹。为使活塞的磨损比较均匀，活塞销的中心线应通过支承表面的中心位置。在确定支承面的中心位置时，应除去活塞环的高度。用来装活塞的部分称为环部。靠近压缩容积的活塞环是密封环，靠曲轴箱侧的一道或两道装的是刮油环。高速压缩机力求减轻活塞重量，除采用铝合金活塞外还采用轻型筒形活塞。活塞销座通过加强筋与活塞筒体以及顶部相连，为了防止因热膨胀造成不圆整面减小承压面的磨损，在销座与承压面间的筋上开孔。活塞的侧面开切口，既可减轻活塞重量，又可减小摩擦功。铝制活塞为了增加耐磨性和销座的承载能力，常在销座中压入磷青铜寸套。活塞销可以用弹簧圈或用铝制端塞

3、来保证它的轴向定位。活塞与连杆的连接也可采用球形关节连接。优点是活塞在气缸内可以自动定心，而且不存在气体沿活塞销和销座间隙泄露的问题，缺点是结构复杂，加工困难。(2)盘型活塞用于低压、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，以增加钢性，根据活塞的直径，筋数可取3～8条，为避免铸造应力和缩孔，以及防止工作中因受热而造成不规则变形，铸铁活塞的筋不能与彀部和外壁相连。在活塞端面每两条筋之间开轻砂孔，清砂后用螺塞封闭，但须采取防漏防松措施。第22页共22页毕业设计用纸转数较高的压缩机为了减轻活塞重量，采用铝制活塞或焊接活塞，有时也采用组合式铝制盘形

4、活塞。直径较大的活塞，采用焊接结构，为了提高纲度和强度，除了布置数目较大的加强筋外，还须合理选择筋的形状和连接方式。筋不仅与端面焊接，也与彀部焊接。为了消除焊接应力，焊接活塞在机械加工前需经650～700℃的退火处理。(3)级差式活塞：在串联两个以上压缩级的级差式气缸中，在某些有平衡容积的级差气缸中，为了降低活塞的重量，在平衡容积的一侧开启。级差式活塞大都制成滑动式的，为了易于磨合和减小气缸镜的磨损，一般都在活塞的支承面上铸有轴承合金，为使离曲轴较远的活塞能够沿气缸表面自动定位，末级活塞与前面级活塞可以采取滑动连结。在串联三级以上的级差式活塞中，采用球形关节连接，末级

5、活塞相对于前面级的活塞既能作径向的移动，又能转动。高压活塞有可能发生弯曲，为了避免活塞与汽缸摩擦，高压级活塞的直径应当比气缸直径小0.8～1.2mm.。经常向同一方向作用的高压活塞上的活塞力，在它的连结关节中引起很大的摩擦力，这就使径向的自动调节发生困难，因此采用双球形关节连结。这样，通过球形关节中心线的两次曲折，可以不需要很大的力即可得到径向移动，但结构不紧凑，用的不多。(4)距环组合型活塞：高压级中，活塞环径向厚度与它的直径的比值，比较后取得大些，以提高活塞环弹力和它对气缸表面的比压。这种活塞环若扳开锁口装入活塞槽，则在活塞环中发生不能容许的装配应力，使活塞环扳断

6、。为了安装这种活塞环，我们制成了有隔距环的组合活塞。为了防止高压气体沿活塞过大的泄露，隔距环组合式活塞端面应经研磨。(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，它的密封作用有两种方式：一种靠柱塞和气缸间的细小间隙（在冷态下，相当于2级精度的滑配合）和柱塞上的环槽所造成的曲折密封，来达到密封气体的目的。另一种是不带环槽的柱塞，气体的密封靠填料完成。填料的布置在气缸的一端，柱塞通过填料滑动，达到应有的压缩作用。柱塞的加工要求较高，但易达到；而难于加工的气缸深孔，可适当降低要求。柱塞工作表面应经精磨，椭圆度和锥形度应在2级精度公

7、差之半的范围内。柱塞的连结应有自动调整的措施，有平面移动连结，双球形关节，其作用都是使柱塞与气缸中心线自动对中。1.2活塞杆结构与活塞的连结1.2.1活塞杆的结构活塞杆的一端与十字头相连，另一端与活塞相连。在几级串联的列中，活塞杆起着连结相邻活塞的作用，在级差活塞或高压活塞中，活塞杆也起活塞的作用。第22页共22页毕业设计用纸活塞杆有贯穿和不贯穿两种。不贯穿活塞杆由十字头和活塞支承并导向，带悬挂活塞的贯穿活塞杆由两端的十字头导向。有时在填料近气腔处设衬套作为活塞杆的辅助导向，可使活塞杆在密封处的径向偏离得到适当的限制，保证填料工作的可靠性。在悬挂活塞