毕业设计(论文)开题报告题目：学生姓名： 专 业：学 号：指导教师：2012 年 3 月 5 日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格
审查的依据 材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师 签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止 打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3． “文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生 写文献综述的参考文献应不少于 10 篇（不包括辞典、手册） ； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408―94《数据元和交换格式、信息交换、 日期和时间表示法》 规定的要求， 一律用阿拉伯数字书写。 “2004 年 2 月 26 日” “” 如 或 。毕业设计（论文）开题报告1．文献综述： 字数要求：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右文献综述。 引用文献要求：查阅的文献资料量不少于 20 篇。引用文献量不少于 10 篇，其中 包括至少一篇外文文献。引用文献必须在正文中注出且前后对应！ 正文字体要求： ××××××（小 4 号宋体，1.25 倍行距）××××××××××××××××× ×××××××××××××××××??。 注意：英文字符、物理量、数字和量纲的字体一律用 Times New Roman ，正体。物理量和公式一律为斜体。文献综述反映当前某一领域中某分支学科或重要专题，或谋类产品设计、研发的 历史现状、最新进展、学术见解和建议，应重点关注有关问题的新动态、新趋势、新水 平、新原理和新技术等等。文献综述要针对某一研究或研发领域来分析和描述前人已经 做了哪些工作，进展到何程度，要求对国内外相关研究或研发的动态、前沿性问题做出 较详细的综述，并提供参考文献。作者一般不在其中发表个人见解和建议，也不做任何 评论，只是客观概括地反映事实。 注意：避免用“我们??”等自我表白的语气或定语。 避免用“??了”等结论 性表述。尽量用“拟??”“旨在??”等表示未来设计构思、打算和计划等的字 、 眼。?可实现气体压缩的机器和作用机理 不同机型的工作机理和适应的场合及其优劣？ 小型空气压缩机适应范围及其机型？?小型角度式压缩机的结构要点和目前市场主流趋势 小型角度式压缩机有 Z、V、W、S 等结构型式，分单级压缩和多级压缩（主要为两级压缩） 。多级压缩的优点？单级压缩的优点？ 目前市场上小型角度式空气压缩机的主体结构型式？与大型压缩机的不同点？ 多数采用连杆与活塞直接连接的结构（无活塞杆和十字头） ，其优点是结构紧凑。 活塞采用筒形结构，兼有活塞和十字头双重功用（活塞部分主要实现活塞的基本功能即毕业设计（论文）开题报告密封功能，裙部主要兼做十字头的功用，用以承受侧压力） 。 活塞的直径由热力学决定， 活塞的长度则受活塞环数和承受的侧压力大小等共同影 响。要减小活塞长度，在结构参数和结构设计上选择上可采取哪些措施？ 活塞材料主要有铸铁和铝合金两种。目前市场上普遍采用的多是铝合金活塞。铸铁 和铝合金材料各有那些优劣？ ? 活塞压缩机的易损件 影响活塞式压缩机运行寿命的主要因素有哪些？ 气阀、活塞环和刮油环为易损件。 活塞环的密封机理和结构型式。不同搭接方式和不同截面形状的优点？ ? 活塞压缩机的的气阀 气阀的作用?气阀的种类？ 气缸直径φ 125 以下的小型空气压缩机和小型制冷压缩机目前普遍采用舌簧阀结 构，其主要优点是相对余隙容积小，气缸利用率高。气缸尺寸在φ 125 以上时，由于吸 气阀片尺寸过大，使用寿命相对较短，因此仍习惯于采用环状阀。 趋势：要想舌簧阀能在大尺寸气缸上广泛应用，仍需做更多研究探讨。――研发适 合在大直径气缸上应用的舌簧阀。 ? 有油机和无油机的国内外现状、结构区别和市场需求趋势，有油压缩和无油压缩的 区别及优劣对比 随着技术进步和人民生活水平的提高，对不含由污的洁净压缩空气的需求量越来越 大。采用传统的有油压缩机，必须附带昂贵的气体净化设备，且日常维护费用也很高。 采用无油压缩技术， 被压缩空气基本不与润滑油接触， 气体的净化处理相对要简单很多， 尽管无油压缩机的市场售价高于有油压缩机，但在需要洁净气体的场合，选用无油压缩 机的设备总投入较低。 无油机采用的是自润滑材料――填充聚四氟乙烯作为活塞环和导向环，勿需润滑油 润滑，也就减少了气体与润滑油接触的概率。但填充聚四氟乙烯的机械性能不如有油压 缩机的铸铁活塞环，因此限制了其使用温度和承载能力。或者说，同等限定温度和载荷 下，采用填充聚四氟乙烯的无油压缩机尺寸较笨重。当然，随着填充聚四氟乙烯填充材 料的不断改进，其机械性能得到极大改善。 有油机的趋势：系列优化，功率匹配优化，采用现代设计方法等。 无油压缩机存在的问题及解决途径？如活塞环的寿命，如何提升在高温、高速、高 接触压力条件下的使用寿命问题？如何解决连杆小头的润滑问题？如何在结构上解决 连杆小头滚针轴承的寿命问题？ ? 风扇轮的功用 小型角度式压缩机风扇轮又称飞轮。飞轮的作用是××××××××××。毕业设计（论文）开题报告小型角度式压缩机风扇轮兼有多种功能：风扇、飞轮、皮带轮、平衡锤。各对应何 种功能？ 加强冷却的途径？ ? ? 呼吸器的功能 为什么要设置呼吸器，功用？ 小型压缩机热力学和动力学计算的主要目的 热力学计算的主要任务是??? 动力学计算的主要任务是??? ? 小型压缩机的主要结构参数及其选择 结构参数主要有行程、转速。 两种选择趋势： 短行程高转速。结构紧凑但气阀寿命短，惯性力引起的振动变大（原因？） 。 大行程低转速。可改善气阀寿命，减小机器振动。但行程增大受到运转干涉的制约 （原因？） 当气缸直径需要调整时，也可以适当调整结构参数来满足。 ? 小型压缩机的热力学参数、选择及影响 热力学参数包括压力、气量、温度、湿度、压力比等。 压力比的分配原则？制约各级压力比的相关因素？ 压力比的调整原则和目的？ 气缸直径圆整对各级进排气的影响？ 排气温度的限制？ ? 小型压缩机的热力学系数 热力学六大系数及其含义？ 影响因素和选择时应考虑的因素？ ? 影响压缩机性能的主要因素 余隙容积、管路压力波动、气阀密封性能、活塞环密封性能、进排气阻力、冷却性 能、润滑性能、平衡性能。 ? 小型压缩机的主要性能指标 微、小型空压机的主要性能指标是排气量、功耗、噪音、平衡性能、冷却性能和油 耗。 ? 小型压缩机的设计方法 常规设计法 反求设计法 热力学和动力学设计系统 ? 活塞式压缩机系列化研究的前景毕业设计（论文）开题报告微型空压机是一种广泛使用的机械产品，据有关资料显示国内需求量呈上升趋势。 而我国目前使用的产品是 7MPa、10 MPa 的两档，远远不能满足市场的需求，拓宽产品 的范围势在必行。机械部 JB1407 C 85《微型往复活塞式空气压缩机基本参数》规定的 额定排气压力分为 2.5 MPa、4 MPa、7 MPa、10 MPa、12. 5 MPa 五个档次，并规定了 相应的单级、双级压缩所对应的公称容积流量（公称排气量） 。 鉴于一种型号的压缩机可以有多种结构满足, 对标准 JB1407 C 85 所规定的微型空 压机系列可以进行热力学计算, 找出了满足所需型式压缩机的各种结构。通过对计算结 果遴选, 确定满足 JB1407 C 85 标准的压缩机最优结构参数。 通过优化设计, 可以使用尽 可能少的结构参数, 满足标准中所有型式压缩机的要求, 以较低的生产成本吸引厂家对 同一型号产品采用相同设计，尽可能使不同厂家在生产同一型号产品时具有互换性。为 生产厂家提供压缩机系列最优结构参数及系列化设计参考方法势在必行[1]。 压缩机的驱动机和压缩机主机是一个有机的整体，一个完善的设计，不但要确保压 缩机主机的性能优越，亦应追求压缩机主机与驱动电机的最佳匹配[2]。传统的压缩机设 计方法，是在给定压缩机型号和设计参数的条件下，进行热力学设计，进而确定压缩机 的主要结构参数和所需驱动功率。按照我国的电机系列，适合于微型、小型压缩机的可 选电机功率系列有：2.2 kW、3kW、4 kW、5.5 kW、7.5 kW、11 kW、15 kW 等。这就 提出了一种问题，即当用户要求的设计参数可能并非最佳组合参数时，有可能所需的功 率消耗与驱动功率不匹配的问题。根据市场调研，以及国内生产的多种型号压缩机性能 参数实测数据[3]，经过统计分析，发现不少压缩机产品存在电动机额定功率储备偏大的 所谓“大马拉小车” 现象，造成驱动机利用率降低，生产成本提高，运行费用增加， 同时也不符合节能环保的流行趋势。电机的生产厂家为确保电机的运转安全性，在设计 时已考虑了安全因素，而按照传统的设计习惯，若在压缩机设计时再考虑较大的安全裕 度，实际上已形成了双重储备。功率储备过大显然是不合理的。况且大多数用户使用压 缩机时并非连续运转，即使连续运转多数情况下是低于额定排气压力的变工况运转，加 之自动压力控制开关的应用，使超负荷运转的情况几乎不会发生。因此，5%~10%的安 全裕度完全可以确保压缩机的连续运转，过大的储备就没有必要。 据此，采用按电动机额定功率来确定压缩机主要结构参数的计算设计方法，即所谓 的热力学反算法，应该是一种不错的选择。反算法的主要思路是从驱动电机的额定功率 入手，根据目前压缩机行业通行的排气压力系列，合理控制驱动机功率储备系数，逐个 逆推出配套的压缩机主要结构参数， 如气缸直径和排气量， 以达到供需协调的根本目的。 1 2 宋金瓯 彭宝成 赵志广 朱玉峰．微型压缩机系列优化设计．压缩机技术，2002 (2)： 王振辉 赵志广.根据电机功率确定压缩机结构参数的新方法.河北工业科技，19994~6毕业设计（论文）开题报告（3） ：61~63 3 ? 通用机械研究所.检验公告（四）.流体工程，1988（4） ：44~99 活塞式压缩机通用化考量 尽量采用市场已有的尺寸系列，尽量考虑有油机和无油机部分零部件的通用问题。 哪些是可以通用的？ ? 活塞式压缩机的中间冷却器和主机冷却 中冷器是往复活塞式压缩机可靠和经济运行的重要保证之一，加强中冷可节省功 耗，提高气缸利用率。但目前小型压缩机的中冷器多数存在结构简单、冷却效率低，冷 风利用率低等问题，冷却能力不足。因此，有必要对国内相对落后的小型空气压缩机中 冷器进行结构改进和探讨。 河北科技大学赵志广[2,3]教授对两级风冷式微型空压机中冷器进行了试验研究。 从合 理利用冷风出发，在试验和理论分析的基础上，根据 V 型空压机冷风流动规律，提出了 合理利用冷风的双 U 型管中冷形式， 并就中冷器有关公式的选取、 设计参数的计算与选 取、传热膜系数计算式的修正以及管子的选用进行了分析探讨,实测表明双 U 型管中冷 器用在 V 型结构空压机上是比较理想的。 该校朱玉峰[4,5] 等教授还针对不同类型的压缩机, 对风冷式和水冷式压缩机的冷却 系统的组成、特点、设计原则分别进行了详细阐述，从中冷器的性能对压缩机的影响、 冷却介质的选取、传统中冷器的应用及改进、新型中冷器及其应用等多方面加以分析， 对系统的组织进行了优化设计。 随着新技术、新产品的不断涌现, 压缩机应用的日趋广泛, 压缩机冷却系统的研究 越来越深入, 只有不断改进冷却系统, 才能保证压缩机更加长期、高效、经济地运行。 2 赵志广．双 U 型管中冷器在微型两级风冷式空气压缩机上的应用．流体机械， 1994 (6)：34~38 3 赵志广． 两级风冷式微型空压机中冷器设计探讨． 压缩机技术， 1994 (3)： 11~14 4 朱玉峰．活塞式压缩机中冷器应用研究．矿山机械，2005 (11)：90~92 5 朱玉峰，董金华．往复活塞式压缩机冷却系统的设计及进展．轻工机械， 2006 (1)：48~49 对于多级风冷式全无油压缩机, 中间冷却器的冷却效果极为重要, 它不仅可降低轴 功率, 而且使下一级的吸、 排气温度得到降低, 因而设计中采用的中冷器要高效, 一般采 用翘片管以增加传热面积。为提高传热效果, 将管内气体流速控制在湍流范围内。采用 离心式风扇使中冷器、气缸、缸盖等得到充分的冷却。由于曲轴箱中无稀释润滑油, 可 将曲轴箱底部打通, 采用全开式结构, 由风扇吹来的冷风可直接进入曲轴箱内部, 降低 了曲轴箱及箱内气体的温度, 对气缸和活塞组件起到了良好的冷却效果, 提高了曲轴支毕业设计（论文）开题报告承轴承的可靠性和使用寿命[6,7]。 6 Zhao Zhiguang, Peng Baocheng, Zhu Yufeng. THE DESIGN OF A SMALL TYPE OILLESS RECIPROCATING AIR COMPRESSOR. The 4th International Conference on Compressor and Refrigeration (ICCR) 7 朱玉峰.往复式风冷全无油压缩机的设计与研究。润滑与密封,2～124 ? 小型压缩机曲轴的常见型式，传统的悬臂式曲轴和用于整体套装连杆的蛇形曲轴的 特点和各自的优劣 压缩机的曲轴连杆机构不仅要将驱动机的回转运动转换为活塞的往复直线运动，而 且是传递动力的机构。曲轴连杆机构包括曲轴、连杆等组件。要求它们应具有足够的强 度、刚度、耐磨性好、结构简单、轻便、便于制造、拆装和维修。 连杆是连接曲轴与十字头(或活塞)的部件。连杆包括连杆体，大头和小头三部分。 连杆按其大头的结构型式，可分为开式连杆和闭式连杆。连杆体在连杆力及摆动惯性力 的作用下，承受交变拉压及横向弯曲应力作用，因此要求它具有足够的强度及稳定性， 并力求结构简单，质量轻，易于加工制造。 小型压缩机中所用的连杆有整体式和剖分式两种。 整体式连杆结构简单， 加工方便， 质量较轻。剖分式连杆结构复杂，易于装配，但装配精度要求高。 小型压缩机中所用的曲轴分两种：悬臂式曲轴和两端简支式蛇形曲轴。悬臂式曲轴 仅在曲拐销的一端有曲柄，曲拐销的另一端为开式，其主要有的是连杆的大头可直接无 曲柄一端套入，易于装配。但其缺点是主轴受力不均恒，支反力大，主轴颈尺寸大，主 轴承笨重。我国自 1984 年起逐渐用两端简支式蛇形曲轴取代悬臂式曲轴，目前已基本 成为主流结构。两端简支式蛇形曲轴的主要优点是，两端支承受力小（仅为悬臂式曲轴 的四分之一） ，轴承轻便，但装配难度大。 在连杆和曲轴的装配中，要将整体式连杆安装到正确的工作位置，必须使连杆能顺 利套过曲轴的曲柄。 这就要求曲柄的设计尺寸必满足一定须的条件， 以防出现套装干涉。 赵志广教授等针对蛇形曲轴蛇柄部对整体连杆装卸的影响进行了分析，就确保顺利套装 的蛇部尺寸条件进行了理论探讨。 利用计算机程序， 给出了蛇部尺寸的具体计算方法[8]。 还根据小型压缩机曲轴的基本结构，分析了发生干涉的条件，并据此导出了无干涉条件 下曲柄尺寸的设计计算公式，为此类曲轴的设计提供了理论参考[9]。 8 赵志广，王振辉．空压机蛇形曲轴的蛇部设计．流体机械，1995(11)：35~38 9 赵志广．用于整体套装连杆的曲轴设计．机械设计，1995 (11)：35~38 ? 小型空压机的惯性力平衡 压缩机的结构布置方案影响压缩机的飞轮矩、影响气缸的冷却效果、也影响惯性力 的平衡。压缩机的往复惯性力是由一阶往复惯性力和二阶往复惯性力构成，且均随曲柄 转角而作周期性变化。根据对于角度式压缩机的惯性力平衡性能分析，当满足一定条件毕业设计（论文）开题报告时，一阶往复惯性力的合力为定值，且总指向曲柄方向，因此，可通过在曲柄相反方向 配置平衡重的方法予以平衡。 型压缩机一阶往复惯性力能够平衡的条件是××××× W ×××。 如何才能在结构设计时设法保证各列往复质量相等？可采取哪些措施？ 小型空压机由于受到曲轴箱内部空间的制约，限制了内部平衡重的尺寸。往往使一 阶往复惯性力和旋转惯性力无法完全被平衡（惯性力平衡不足） ，造成机器的振动较大。 文献[10]对蛇型曲柄小型空压机的各种不平衡惯性力的平衡方法进行了分析，得出蛇形 曲轴如采用“双外一内”平衡方案，可大大减轻内平衡的负担，而且在满足全平衡条件 的前提下，可任意调整各平衡的比例，既可充分利用曲轴箱内回转空间，又可借皮带轮 易于布置平衡重之便利，是比较理想的平衡方案。尤其适合于采用双面风冷的压缩机。 尽管理论上通过采用“双外一内”平衡方案，可获得比较理想的平衡结果，但出于 结构的原因，目前多采用“一内一外”双平衡重配置方案。 配置方案确定后，能否实现真正的平衡取决于平衡计算的准确度，彭宝成等在 2V-6/7 型空压机的动平衡改进一文中采用的平衡重设计计算法也可用于其它小型压缩 机【11】 。 10 赵志广， 彭宝成． 小型空压机简支式蛇形曲轴的最佳平衡方案探讨． 流体机械， 1997 (9)：32~35 11 彭宝成，宋金瓯，赵志广，朱玉峰．2V-6/7 型空压机的动平衡改进设计．河北 科技大学学报，2002 (4)：76~79? 采用多级压缩的必要性为了提高往复式压缩机的工作效率，须采用多级压缩。如果不采用多级压缩，则 要想达到相同的生产能力，就必须相应增大压缩机件的长度、厚度和直径，结果，不但 使压缩机的造价增高，而且还会增加机件制造上的困难。所以从经济效益方面考虑，采 用多级压缩是必要的[12]。另外，无油压缩机多采用聚四氟乙烯作为自润滑材料，虽然聚 四氟乙烯是耐腐蚀的塑料王， 但是在高温条件下， 聚四氟乙烯的及其填料的性能会降低， 以聚四氟乙烯为制造材料的活塞环和密封环性能降低，寿命缩短，影响压缩机的密封及 正常运转。所以要通过多级压缩降低排气温度，从而保证聚四氟乙烯的性能[13]。 12 朱圣东，邓婕，吴家声. 无油润滑压缩机.北京：机械工业出版社， 袁海根，曾金芳，杨杰.聚四氟乙烯改性研究进展.塑料工业,～28? 有油机的润滑方式有油压缩机强制润滑含义和方式？毕业设计（论文）开题报告有油压缩机飞溅润滑及其实现？? 无油机的润滑无油压缩机自润滑方式及其实现？ 无油压缩机连杆大小头润滑方式？? 改进无油机的润滑结构---可加脂的连杆小头孔结构和气缸结构连杆小孔滚针轴承的润滑根据以往成熟方法是:靠滚针周围 1/2～2/3 空间储存油脂 及利用活塞销芯部空间的油脂通过小孔来补充。正常的状况下，确实能维持相当一段时 间，但假如此方法用在Ⅱ级压缩的小活塞上却引起诸多问题。因为一段Ⅱ级活塞所受气 体力较大，加之级间缸径的压比匹配，故活塞均直径不大，这样就严重限制了连杆在活 塞内腔活动空间。由于尺寸关系，在连杆小头孔处除装滚针轴承与二端密封圈外后，很 少有空间能增设密封机构，来确保润滑脂的不流失。一方面，微型全无油润滑压缩机大 多为风冷式，风叶轮的转速也不高，中间冷却系统回冷也不完善，Ⅱ级排气温度较高， 气缸内高温由活塞传给销，引起工况恶化。另一方面，Ⅱ级活塞销受力均较大，比压高， 与Ⅰ级活塞销所受力的比压相比，一般均大许多，有的将接近一倍。多种恶劣的工况交 织在一起，严重加大润滑脂的密封难度与影响润滑脂的使用寿命，由此引发质量事故频 频，用户意见较大。 针对此类情况，决定设计成可加脂结构其方法是：在缸套靠活塞处于下死点的销孔 位置处加一搭子，然后钻孔、攻丝，活塞销一端钻孔加盖，装上油嘴，添加油脂时，拧 下螺钉即可。该机构改进后，用户可视机器连续使用的时间、工况恶劣的程度，自己来 决定添加润滑脂的时间间隔，减少了故障发生次数，极大地方便了用户与厂家[14]。 14 程星辉．全无油压缩机的新结构．压缩机技术，2005（4）：23~25毕业设计（论文）开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径： 字数要求：1000 字左右 字体要求： ××××××（小 4 号宋体，1.25 倍行距）××××××××××××××××× ×××××××××××××××××??。 内容要求： 根据相关文献、市场调研、参观实习，结合本课题设计任务要求，本课题拟研究或 解决以下问题： 分析可能产生运转干涉和装配干涉的策源地和原因，借助有关研究成果，探讨避免 运转的干涉和装配干涉的设计手段和方法。 分析有油压缩机和无油压缩机零部件通用化的可行性， 探讨提升有油压缩机和无油 压缩机零部件的通用化程度的途径，以及系列化和配套问题。 探求节能降耗的可行途径，以期提升压缩机功耗与驱动机功率的匹配程度。 研究合理配置内外平衡重的途径。 探索提升或改善旋转惯性力和往复惯性力的平衡 性能的设计方法，减小压缩机振动。 探求提高中冷效果和主机冷却效率的手段和结构。 分析影响主轴转速的主要因素，借助现代设计手段，精确计算不同配置方案下所需 的飞轮矩，合理设置飞轮和压缩机转向。 探讨不同结构压缩机气缸系列化、通用化问题。 为确保一阶往复惯性力的平衡，探求各级往复运动质量的合理搭配。 在课题研发中的运用现代化设计手段（CAD\UG\Excel\Proe）等。 探索采用创新结构方案的可行性。 分析不同曲轴结构的优劣，设法改善主轴受力状态。 探求提升气阀和活塞环等的使用寿命的方法和途径。 探求无油润滑压缩机改善润滑性能的结构，改良无油润滑材料和结构。 针对上述要研究或解决的问题，本设计拟采用的研究手段及途径综合如下： 在高行程低转速的前提下，选取合理的结构参数，解决运转或装配中的干涉问题。 确定合理的各级气缸直径搭配，尽量选择市场现有尺寸系列，兼顾与有油压缩机和无油 压缩机零部件的通用化程度。 在文献（王振辉 赵志广.根据电机功率确定压缩机结构参数的新方法.河北工业科 技，1999（3） ：61~63）的研究基础上，进一步探索更加完善的热力学反算方法，或借 助现有热力学设计程序，选配合理的驱动电机，控制驱动电机安全裕度，避免出现安全 储备过大的“大马拉小车”现象，确保压缩机与驱动机相匹配。毕业设计（论文）开题报告合理布置各列气缸夹角，合理调配各列往复运动质量，以利于旋转惯性力和各列一 阶往复惯性力具备全平衡的条件，确保减小压缩机振动。 采用一内一外平衡重配置方式，借助 UG 等辅助设计手段，精确计算，合理配置内 外平衡重，确保一阶往复惯性力和惯性力矩达到较好的平衡。 优化主轴受力状态，采用两端简支式蛇形曲轴和整体式连杆，根据文献（赵志广， 王振辉．空压机蛇形曲轴的蛇部设计．流体机械，1995(11)：35~38 赵志广．用于整体套装连杆的曲轴设计．机械设计，1995 (11)：35~38） ，或借助 UG 设计软件，重点解决连杆套装中装配干涉问题。 选用高效合理的中间冷却器，有效利用冷风，以提高中冷效果。合理配置各级气缸 超前和滞后关系，确定正确转向，确保飞轮矩最小。 尽量采用市场已有的尺寸系列，尽量考虑有油机和无油机部分零部件的通用问题。 合理布置各级气缸与风扇的轴向相对位置，尽可能改善二级气缸的冷却效果。 借助 UG 等计算机辅助工具，精确计算各级往复运动质量。 借助现代化设计手段，提高设计速度、设计质量，确保设计结构更加合理。 通过网络搜索、市场调研、资料查询等多条途径，广泛搜集相关资料，尽量使所选 结构参数和热力学参数符合工程实际。 开展有针对性的科学研究或借鉴最新科研成果，以提升设计结构的合理性。 探索改善主机冷却效果的途径。 探索替代无油润滑压缩机连杆小头滚针轴承的结构 和材料。探索提升和改善活塞组件使用寿命的途径。 鉴于目前市场上应用最广发展最成熟的仍是往复活塞式无油压缩机，因此本课题拟 选用活塞式无油压缩机结构。 对于无油润滑压缩机而言，由于导向环材料的许用比压远较铸铁或铝合金要低，其 气缸和活塞长度要比同类型的有油润滑压缩机长很多，结构比例不够协调。从结构参数 来看，无油润滑压缩机径长比 λ 常取 1/6～1/7，而同类型的有油压缩机则为 1/4~1/5，相 比之下，无油润滑压缩机整体结构显得笨重很多。考虑到无油压缩机结构太大的主要原 因是导向环材料 PTFE 所能承受的压力比金属的小， 为优化结构， 减小气缸和活塞长度， 需要从减小侧压力入手。传统的活塞式压缩机气缸中心线与曲轴回转中心线共面，本设 计拟采用气缸中心线和曲轴回转中心不共面结构，即在气缸中心线和曲轴回转中心线间 设置偏心距,借助现代设计工具进行推演计算和设计，以期在适当的偏心距和旋转方向 下，使侧压力减小到一定范围，从而使缩短活塞的长度，减小结构尺寸。 无油润滑压缩机连杆小孔采用的是滚针轴承结构，尽管有人采用可加脂的润滑结 构，但并不能从根本上解决其使用寿命短的问题。空压机每次运行不到 500h 就出现声 音异常、排出压力不足现象。经多次开机检查发现均由于滚针轴承架断裂、滚针脱落、 连杆小头间隙增大、滚针轴承松动造成。经过查阅大量资料和现场分析得知：造成这种 现象的根本原因是滚针轴承润滑不良所至。在安装滚针轴承时，已加入了润滑脂，但是毕业设计（论文）开题报告活塞销与连杆小头长期高温运行，润滑脂很快干涸，产生干摩擦，长期运转，致使滚针 及轴承架严重磨损，导致滚针脱落、轴承架断裂。因此，要改变这种情况必须改变这种 结构。本设计拟采用特殊铜轴瓦替代滚针轴承结构，通过在铜轴瓦上铣出多个沟曹以增 加润滑脂储存空间， 再在活塞销两头加密封装置来改善储油状态， 确保活塞销润滑良好。 由于压缩机的一阶往复惯性力在满足一定条件时可通过平衡重合理配置予以平衡。 但首先要解决各列往复运动质量的正确匹配问题。因此，本设计拟借助 UG 等计算机辅 助工具，精确测算各列活塞组件和连杆组件的质量，通过改变活塞壁厚或结构尺寸，改 用空心或实心活塞销结构，采备不同的材料组合等方法，确保各列往复运动质量相等。参考实例 1：（本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 及途径： ）随着现代化生产、生活水平的提高，各类产品质量要求进一步提高，作为自动 控制和生产工具驱动气源的压缩空气的质量的要求也相应提高，市场和生产中对不 含油清洁气体的需求量越来越大， 因此本课题拟设计的 W 型无油压缩机具有现实价 值。 无油压缩机采用无油润滑技术，可以有效保证压缩气体的清洁。而采用无油压 缩技术的关键是解决相对运动件间的润滑问题，最常用方法是在气缸和活塞之间增 设导向环。导向环用填充聚四氟乙烯（PTFE）制成，借助机械和化学作用，相对运 动时会在气缸表面形成一层聚四氟乙烯镀膜，由于聚四氟乙烯的分子结构特殊，使 聚四氟乙烯之间得摩擦系数很小，从而实现自润滑[1]。但是受聚四氟乙烯材料物理性能和力学性能的限制，无油压缩机的密封件对工作环境更为敏感。高温、压缩气 体的不清洁等问题都会影响压缩机的使用寿命。对此，可采用新型碳纤维增强聚四 氟乙烯作为自润滑材料，相比于传统的填充聚四氟乙烯（PTFE）材料，它具有更好 的耐磨性、耐热性及强度。 与传统压缩机相比，无油压缩机的结构比例不如传统的有油压缩机协调，整体 的结构也不如有油压缩机轻巧。为了优化压缩机的结构，在气缸中心线和曲轴回转 中心线间设置偏心距，当偏心距和旋转方向合适时，可使侧压力减小，从而使结构 变小。为了改善压缩机的转配条件，针对曲轴箱不再储存润滑油的特点，可考虑对毕业设计（论文）开题报告曲轴箱底采用全开通结构，以便于先将连杆和曲轴进行组装后再与曲轴箱组装，降 低装卸难度。同时，采用曲轴箱底采用全开通结构方便冷风进入曲轴箱内部，有利 于降低曲轴箱一端的气缸温度，改善冷却效果。 由于活塞环材料的不同， 传统的活塞环结构并不能满足无油压缩机的密封要求。 本方案拟采用直开口的活塞环，它具有结构简单、强度高（开口处不易损坏） 、加工 安装方便等优点。另外，为了克服直开口活塞环泄漏大的缺点，拟采用双环结构， 即在一个环槽内并排安装两个直开口环，将开口错开，共用一个张力环预紧。这种 结构有利于活塞环的自行调整，密封效果甚至超过了搭接口环的密封性能，这样既 保持了直开口环的优点，又具有搭接口环的优点。 空气压缩机由于受力情况复杂，振动较大，影响其正常的使用。因此，空气压 缩机的动力平衡问题的解决对实际生产有重要意义。本方案拟采用气缸夹角为 60° 的 W 型设计，以便为有效的解决压缩机的动力问题创造条件。另外，探求借鉴附加 平衡重的方法来平衡惯性力，以期降低压缩机的振动。 为了提高往复式压缩机的工作效率，设计上拟采用多级压缩方案。多级压缩压 力比的选取应以省功原则为主，其它各种原则为辅。压力比的选取上注重与实际压 缩过程相结合，充分考虑级间压力、入口压力、排气量以及返回流量等多方面的因 素，选择合适的级间压力比，以确保压缩机的平稳高效运行。 作为现代设计手段，本设计拟借助 UG 或 CAD 等计算机辅助工具，精确测算 各列活塞组件和连杆组件的质量，通过改变活塞壁厚或结构尺寸，改用空心或实心 活塞销结构，采备不同的材料组合等方法，确保各列往复运动质量相等。参考示例 2： （完整开题报告）1．文献综述： 1.1 前言 压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，随着技术进步和人民生活水平的提 高，对不含由污的洁净压缩空气的需求量越来越大。传统的有油压缩机已经很难满足生 产的要求了。为此，研发了无油压缩机，降低生产成本，解决了传统压缩机压缩空气后 空气含有油污问题。虽然无油压缩机具有无油的优点，但是由于自润滑的活塞环的材料毕业设计（论文）开题报告受温度限制，不适合高温场合，我们需要寻找新的材料能耐高温，无油压缩机的技术水 平仍需提高，可以使压缩机适合更多的场合。 1.2 空气压缩机构成和工作原理 空气压缩机由工作腔部分(汽缸、活塞、气阀、进出管道等)、传动部分(曲轴、连 杆、十字头)、机身部分（支撑件、曲轴箱、中间接管） 。压缩机工作原理是依靠工作容 积的变化来压缩气体，改变气体的压力使气体压力达到生产要求[1]。 1.3 有油压缩机与无油压缩机的比较 传统的有油压缩机需要增加润滑油，在使用时由于密封不严会造成泄漏，得到的空 气含有少部分的油污，在食品、药学等领域这些油污是不允许含有的，如果含有油污对 后面的设备造成很大的危害并影响后面的反应，为了得到纯净的无油空气，需要在压缩 机后面安装后处理设备[2],清除气体中的润滑油过程很复杂， 需要大型除油设备， 传统的 压缩机的价格虽然较低，但是需要的后处理设备的价格会是压缩机价格的几倍，这样会 使所需生产成本增加[3]。 为了克服这个难题, 研发了自润滑全无油压缩机, 要实现无油润滑压缩, 一般是 在活塞与气缸之间使用自润滑材料、连杆大小头采用滚动轴承和填料函采用自润滑密封 元件等方法予以保证,因此就不需要加油润滑，在压缩空气时不会增加油污，只需要简 单的后处理设备就可以得到洁净的空气[4]。 虽然无油压缩机的生产工艺复杂， 成本增加， 但与传统的压缩机及其后处理设备相比在成本上占有很大的优势。 1.4 无油压缩机活塞环的材料和结构 1.4.1 活塞环材料 无油润滑压缩具有压缩气体不被润滑油污染、节约大量润滑油、净化流程、简化设 备、延长触媒的使用寿命、提高产品产量及质量等优点, 而广泛应用于化工、国防、冶 金、石油炼制、通讯、仪表、食品、医疗、纺织等部门。随着无润滑技术的日益成熟, 无 油润滑压缩机活塞环在其材料、型式、设计和应用等方面都有了很大的发展，生产环境 的改变对活塞环的材料提出了更高的要求。 作为无润滑的活塞环, 一般由自润滑材料来制造。这些材料是 : 聚四氟乙烯 ( PTFE) 、 聚酰亚胺(PI 、 MC) 尼龙、 填充聚四氟乙烯(填充PTFE) 、 填充聚酰亚胺(填 充PI) 、金属塑料( FH21) 等, 其中以填充聚四氟乙烯和填充聚酰亚胺最为常用。它们 的机械性能和摩擦特性, 因其基材、填料的不同及运转参数的变化而有很大差异, 设计 时需根据特定条件选取[5]。聚四氟乙烯（PTFE）及其石墨复合材料具有优良的摩擦磨损 特性、耐腐蚀性、耐高低温性[6]。 活塞式无油润滑压缩机易损件导向环活塞环的使用寿命和使用性能,直接影响压缩 机的正常运行和经济效益。在工作环境不变的条件下,导向环活塞环的使用寿命和使用 性能取决于环的材料性能、加工质量和环在压缩机上的安装质量等,其中起主导作用的 是导向环活塞环的材料(成分配比、成型工艺等)及其性能。目前,国内活塞式压缩机无毕业设计（论文）开题报告油润滑材料主要采用以聚四氟乙烯(PTFE) 为主体, 填充诸如青铜粉、二硫化钼、二氧 化硅、石墨等经压制而成整体环或开口环。这种导向环活塞环使用寿命短，特别是用于 压缩氮气时使用寿命更短。 而采用新型线型聚合物聚对羟基苯甲酸脂为主的复合型填充 PTFE导向环活塞环,上述问题可迎刃而解,并已成功地应用于石油化工工程中,取得了 满意的效果[7]。 1.4.2 活塞环结构 活塞环的结构型式多种多样,可分为整环开口型、分瓣型；有张力环的、无张力环 的； 有背压环、无背压环；单环形、双环型等。其中以开口环应用最广,无背压环次之。 整体开口环有直切口、斜切口、搭切口三种型式。直切口易加工而密封性能差；搭切口 密封性能最佳而加工较难；斜切口介于两者之间,较为常用。整体开口环由于开口少、 结构简单而被普遍用于中小型压缩F机[8]。分瓣环有二瓣、三瓣、四瓣等, 其磨损后在张 力环作用下仍可均匀地贴合于气缸表面,密封性能良好,但开口多、总泄漏量大,只能用 在缸径过大(&800mm以上) 或过小的场合[9]。 1.5 无油压缩机气阀 气阀是活塞式压缩机中的关键部件之一,其性能对压缩机的运转可靠性、经济性有 很大的影响,好的气阀既要有长的寿命, 又要有高的效率。气阀的寿命问题直接影响到 生产能否有计划的持续进行, 事故停机不但影响产量,也影响企业的生产成本。因此,提 高气阀的寿命对保证压缩机的可靠运转很重要。活塞式压缩机中, 使用各种各样的气阀, 如环状阀、网状阀、条状阀等,国产压缩机的气阀大都采用环状阀结构。其主要优点是 结构简单、 制造方便、 通用性强等。 但这种结构存在着以下问题: 阀片的运动质量较大, 阀片与导向块之间有摩擦力等因素,决定了阀片在开启、关闭中不易做到及时、迅速。 阀片各环彼此分离, 在开闭过程中很难作到步调一致, 因而降低了气体的通流能力。阀 片的缓冲作用较差, 为金属薄片,使用后易变形、断裂。如果气阀设计不合理, 非常易 损坏。以上问题就限制了环状阀在无油压缩机中的应用, 因此需要进行改进。 针对以上问题, 对无油压缩机的气阀结构进行了改进,采用了菌型气阀,阀片采用 填充聚四氟乙烯材料。 改进后的气阀与环状阀相比有以下优点:(a)采用菌型阀片,材料为 聚四氟乙烯, 阀片与阀座之间有良好的气密性, 密封性能加强。 (b)阀片强度增加, 不易 损坏、断裂, 使气阀的易损件减少, 给维修带来方便。(c)该结构对气流流动有所改善, 阻力系数要小于环状阀。 (d)同一结构尺寸的气阀, 可改变其开孔的大小和个数来适应不 同排气量的要求。改进后基本克服了环状阀在无油压缩机中易损坏的问题[10]。 1.6 全无油压缩机的轴承的选择 全无油压缩机的工作特点决定了曲轴的支承轴承和连杆大小头轴承等只能采用脂 润滑轴承, 存在连杆大小头轴承造型、设计、轴承内润滑脂的密封以及机器运转中轴承 的加脂等一系列问题。 连杆大头与曲柄销之间以及支承曲轴的主轴承多采用带双防尘盖 的含脂单列向心自润滑球轴承。由于是标准件, 容易获得, 选用非常方便,从而使简化毕业设计（论文）开题报告了主机设计。 但是, 这种轴承不能中途加脂,只有在大修拆机时才能补充或更换新脂,这 就带来了诸多不便。马全香等设计出了中途可加脂的连杆大头轴承密封新结构,即采用 普通球轴承,轴承两侧分别设置两组密封垫圈,并在轴承的任一侧的密封垫圈和轴承之 间设置一个加脂用隔离垫圈, 隔离垫圈正对着的连杆体上开有通脂孔,加排脂结束后用 油嘴封堵。这种新结构经济、简单,可以在运行中途加脂, 既方便了用户,又可节省大量 维修费用。为了使空压机结构紧凑、装配和维护方便, 连杆小头采用结构简单、摩擦因 数小的单个双列有保持架的滚针轴承。将活塞销充当轴承内圈并做成中空的,开设供脂 通孔,润滑脂靠惯性力作用从通脂口不断地滴进轴承内部, 有效地延长了小头轴承补充 新脂的间隔期。注入2/3空间的润滑脂, 可弥补滚针轴承存脂量少的缺点。润滑脂选用 7014号高温润滑脂或二硫化钼复合钙基润滑脂较合适。在滚针轴承两端加设PTFE密封 圈,以防止润滑脂甩出,解决了滚针轴承在高温下漏脂的问题[11]。 1.7 结束语 全无油压缩机进行合理而正确的设计, 才能使其具有良好的性能和寿命, 从而使 其在生产实践中得到越来越广泛的应用。合理选择活塞环材料，合理选用轴承等会优化 无油压缩机性能。随着目前对高温、高压的纯净气体需求量不断增加，需要选择更加合 理的材料来适应生产的要求。无油压缩机作为新型产品，目前，产品种类不全，与电机 功率不匹配会带来较大的功率浪费，增加生产成本，因而，需要对无油压缩机进行系列 化设计和最优化设计。随着国民经济的发展及环保要求的越来越严格，无润滑活塞环在 提高使用寿命、降低成本、节能降噪、净化气体及提高运行的安全性等方面的优越性日 趋明显。从小型到大型，从低压到高压都得到应用。随着无油润滑技术的发展，研制出 高性能、低成本的无润滑新材料，开发新的结构型式的全无油压缩机将是目前面临的新 课题。毕业设计（论文）开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径： 2.1 要研究和解决的问题 随着技术进步和人民生活水平的提高，对不含油污的洁净压缩空气的需求量越来越 大。传统的有油压缩机已经很难满足生产的需求。传统的有油压缩机需要添加润滑油， 在使用时由于密封不严会造成泄漏， 污染环境。 更为关键的是， 由于吸气时的抽吸作用， 润滑油会进入气缸，使得压缩空气中含有油污，对后续的生产产生影响。尤其在需要不 含油洁净气源的场合，后续处理比较麻烦。而采用无油润滑压缩机，在气源净化上要比 采用有油机简单得多。这正是本设计选用无油润滑方式的主旨所在。鉴于市场上对小型 压缩机的需求量很大，且往复式压缩机技术发展比较成熟，为此，本课题拟选用 W 型 无油润滑压缩方案。由于 W 型压缩机的振动会影响压缩机的正常工作，根据相关平衡 设计理论和经验，拟采用夹角为 60° W 型布置方案，以期通过优化平衡重配置，降低 的 压缩机的振动。为了防止空气中的灰尘进到气缸，造成气缸的磨损，并防止噪音的污染 在进口处增加空气滤清消音器。 连杆大头与曲柄销之间以及支承曲轴的主轴承多采用带双防尘盖的含脂单列向心 自润滑球轴承。由于是标准件，选用非常方便,但是这种轴承不能中途加脂, 只有在大 修拆机时才能补充或更换新脂, 这就带来了诸多不便。本设计拟借鉴马全香等研究成 果，探讨采用中途可加脂的连杆大头轴承密封创新结构的可行性。通过在普通球轴承两 侧分别设置两组密封垫圈, 并在轴承的任一侧的密封垫圈和轴承之间设置一个加脂用 隔离垫圈, 隔离垫圈正对着的连杆体上开有通脂孔, 便于加脂结束后用油嘴封堵。为了 使空压机结构紧凑、装配和维护方便, 连杆小头采用结构简单、摩擦因数小的单个双列 有保持架的滚针轴承。 将活塞销充当轴承内圈并做成中空的,开设供脂通孔,让润滑脂靠 惯性力作用从通脂口挤进轴承内部, 以有效延长小头轴承补充新脂的间隔期。注入活塞 销中空空间的润滑脂, 可弥补滚针轴承存脂量少的缺点。针对连杆小头孔处温度较高的 特点，润滑脂拟选用 7014 号高温润滑脂或二硫化钼复合钙基润滑脂，以获得较好的润 滑效果。拟在滚针轴承两端加设 PTFE 密封圈, 以防止润滑脂甩出,尽可能减少滚针轴 承处在高温下的漏脂问题。 鉴于压缩机的一阶往复惯性力在满足一定条件时可通过平衡重合理配置予以平衡， 为了解决各列往复运动质量的正确匹配问题，本设计将合理化各往复部件的质量参数。 对活塞组件和连杆组件的质量，通过调整壁厚或结构尺寸，改用活塞销结构形式，采用 不同的材料组合等方法，确保各列往复运动质量相等。 与有油压缩机相比,在基本参数相同的情况下,无油润滑密封元件的工作条件较恶 劣,运行件处于干摩擦状态,使用寿命短。从机理上讲,活塞环是靠内缘径向气体力的作 用使其与气缸镜面相接触来密封气体的，随着活塞环外缘的磨损,环的径向厚度减薄,切 口尺寸相应增大,由此使气体通过切口的泄漏量也增加,当泄漏量增大到下一道环能承 担的最大压力差时,则第一道环便失去密封作用。为减小活塞环的径向作用力,本设计拟毕业设计（论文）开题报告采用在活塞的两端设置两道支撑环,支撑环的径向厚度及轴向高度根据活塞组件重量、 气缸直径及排气压力等参数确定。 在设计中,将特别注重支撑环与气缸间隙δ值的选取[12], 既要使支撑环在工作过程中不仅起到良好的导向作用,保护活塞环不发生偏磨,同时让 高压侧气体经过此间隙时节流降压,从而降低活塞环前的压力值,以减小活塞环的磨损， 延长活塞环的使用寿命。 探求合理选用径长比、 转速等结构参数。 根据彭宝成等[13]的研究结论， 1 /7~ 1/6.5 在 之间选择径长比，以有效降低活塞承受的侧压力。转速的选择对压缩机运转的可靠性和 经济性有很大影响。 提高转速是提高压缩机排气量的有效途径, 但是随之也会带来诸如 降低气阀寿命等诸多负面因素。根据微型有油润滑压缩机的研究经验[14],小型往复活塞 式全无油压缩机的工作转速存在一个最佳值或最佳范围, 即转速在 600 r/min ~ 800 r/min 之间最为适宜。借助现代设计手段优化压缩机的结构。合理选用活塞环材料以适 应高温高压的场合。合理匹配电机，防止出现大马拉小车的现象，以避免造成功率的浪 费。其它要研究和解决的问题： 确定本设计中采用的压缩机润滑方式及结构。 需由热力学反算法推断出的压缩机的基本结构参数。 探索无油润滑压缩机优化结构的新方法。 分析有油压缩机和无油压缩机零部件通用化的可行性， 探讨提升有油压缩机和无油 压缩机零部件的通用化程度的途径，以及系列化和配套问题。 探索提升或改善旋转惯性力和往复惯性力的平衡性能的设计方法，减小压缩机振 动。 探索提高中冷效果的方法，如何确保飞轮的合理性。 为确保一阶往复惯性力的平衡，探求各级往复运动质量的合理搭配。（1）分析影响无油润滑压缩机尺寸的主要因素，探讨解决结构比例不协调的问题。 （2）研究影响易损件寿命的因素，探求提升易损件使用寿命的方法和途径。 （3）分析研究有油压缩机和无油压缩机零部件通用化的可行性，探讨提升有油压 缩机和无油压缩机零部件的通用化程度的途径。 （4）研究惯性力的平衡问题，探求各级往复运动质量的合理搭配，改善压缩机的 受力状况。 （5）分析可能产生运转干涉和装配干涉的策源地和原因，防止运转干涉和装配干毕业设计（论文）开题报告涉。（1）近年来，随着工业技术的发展以及客户对气源品质要求的提高，全无油润滑 空气压缩机的应用越来越广泛。但是，目前全无油润滑压缩机仍存在运行费用高, 泄漏 大,制作成本高,可靠性低等缺点。为此,解决全无油润滑技术的关键是采用理想的自润 滑材料和合理的结构。 针对我国现有小型无油润滑压缩机产品存在的由于活塞尺寸过长 所致结构不协调问题，有必要通过结构变异设计等必要措施探求对该问题的解决方案。 （2）与传统压缩机相比，无油压缩机的结构比例不如传统的有油压缩机协调，整 体的结构也不如有油压缩机轻巧，需优化压缩机的结构。 （3）装卸困难问题。 （4）连杆大头与曲柄销之间以及支承曲轴的主轴承多采用带双防尘盖的含脂单列 向心自润滑球轴承。由于是标准件，选用非常方便,但是这种轴承不能中途加脂, 只有 在大修拆机时才能补充或更换新脂, 这就带来了诸多不便。 （5）压缩机动力平衡和减振问题。 （6）滑脂从唇部与活塞销外圆的缝隙外溢出的问题。（1）随着科技的进步及人们生活水平的提高，传统的有油压缩机已很难达到工艺 及人们健康的要求。如增设除油设备，不但增加了成本而且气体的洁净程度也是不太理 想。 （2）压缩机运转过程中会引起振动。其不仅减少了压缩机各部件的使用寿命而且 带来了噪声污染。 （3）活塞环由聚四氟乙烯制成。由于聚四氟乙烯的材料的弹性较差，活塞环与气 缸之间的预紧力不易达到设计要求，对气密性造成一定影响。 （4）我国传统有油压缩机的阀片常采用环状阀。但此种阀片应用在无油压缩机上 会出现诸多问题。 如由于没有润滑油的冷却， 阀片在长时间的开关过程中容易发生断裂， 另外阀片与导向块间存在摩擦力，不但使阀片不能迅速的开启及关闭，而且由于摩擦作 用阀片的温度也会升高。故无油压缩机应选择一个新的阀片结构。 （5）无油压缩机曲轴箱为干式结构, 其连杆大、小孔、曲轴前后主轴承一般均采 用双端口密封的含脂球轴承。 密封于轴承内的润滑脂会在长期的运转中由于温度升高而 使油脂发生蒸发和氧化分解, 脂中的稠化剂也会变质而失去稠化效果。由于脂性能的改 变, 使用效果急剧下降, 如不及时添加新油将会直接损坏轴承甚至机器。毕业设计（论文）开题报告2.2 拟采用的研究手段及途径 （1）考虑到无油压缩机结构太大的主要原因是导向环材料 PTFE 所能承受的压力 比金属的小，为优化结构，减小气缸和活塞长度，需要从减小侧压力入手。传统的活塞 式压缩机气缸中心线与曲轴回转中心线共面，本设计拟采用气缸中心线和曲轴回转中心 不共面结构， 即在气缸中心线和曲轴回转中心线间设置偏心距,借助现代设计工具进行推 演计算和设计，以期在适当的偏心距和旋转方向下，使侧压力减小到一定范围，从而使 缩短活塞的长度，减小结构尺寸。 （2）依据参观、实践获得的实际数据，参阅大量国内外相关资料，合理选取各主 要零件的材料，进行结构设计和优化,以确保其长期安全运行,延长易损件的使用寿命。 （3）在无油压缩机设计过程中，探讨借用有油压缩机的现有零件的新方法，以提 高通用化，降低生产成本。 （4）本方案拟采用气缸夹角为 60° W 型设计，以便为有效的解决压缩机的动力 的 问题创造条件。另外，探求借鉴附加平衡重的方法来平衡惯性力，以期降低压缩机的振 动。拟借助 UG 等计算机辅助工具，精确测算各列活塞组件和连杆组件的质量，通过改 变活塞壁厚或结构尺寸，改用空心或实心活塞销结构，采用不同的材料组合等方法，确 保各列往复运动质量相等。 （5）借助有关研究成果，选取合理的结构参数，运用 CAD 或 UG 软件进行辅助 设计、装配、模拟、仿真，利于及早发现运行或装配缺陷，提高设计效率和质量。探讨 避免运转的干涉和装配干涉的设计手段和方法。无油压缩机采用无油润滑技术，可以有效保证压缩气体的清洁。而采用无油压 缩技术的关键是解决相对运动件间的润滑问题，最常用方法是在气缸和活塞之间增 设导向环。导向环用填充聚四氟乙烯（PTFE）制成，借助机械和化学作用，相对运 动时会在气缸表面形成一层聚四氟乙烯镀膜，由于聚四氟乙烯的分子结构特殊，使 聚四氟乙烯之间得摩擦系数很小，从而实现自润滑。 压缩机的驱动机和压缩机主机是一个有机的整体，一个完善的设计，不但要确 保压缩机主机的性能优越，亦应追求压缩机主机与驱动电机的最佳匹配[11]。采用按 电动机额定功率来确定压缩机主要结构参数的计算设计方法，即所谓的热力学反算 法，应该是一种不错的选择。反算法的主要思路是从驱动电机的额定功率入手，根 据目前压缩机行业通行的排气压力系列，合理控制驱动机功率储备系数，逐个逆推 出配套的压缩机主要结构参数， 如气缸直径和排气量， 以达到供需协调的根本目的。 作为现代设计手段，本设计拟借助 UG 或 CAD 等计算机辅助工具，精确测算各列 活塞组件和连杆组件的质量，通过改变活塞壁厚或结构尺寸，改用空心或实心活塞销结 构，采用不同的材料组合等方法，确保各列往复运动质量相等。毕业设计（论文）开题报告（1）通过市场调研、实习参观、查阅资料，了解无油压缩机市场现状、发展趋势 和相关国家标准、技术规范等。 （2）本设计中采用 W 型无油润滑压缩机结构，提供无油污的洁净压缩空气体，旨 在适合需要小容量洁净压缩空气的场合，满足逐渐增大的市场需求量。 （3）根据相关设计资料，拟定压缩机的结构方案，进行热力计算，初步确定各级 气缸缸径和压缩机的排气量等。在气缸直径圆整时，将第一级缸径向上圆整，以保证排 气量。将第二级缸径向下圆整，以降低二级压力比，确保末级排气不超温。 （4）依据参观、实践获得的实际数据，参阅大量国内外相关资料，合理选取各主 要零件的材料，进行结构设计和优化。以确保其长期安全运行。 （5）在动力学计算中，以降低压缩机主轴的转速波动为原则，选用高效合理的中 间冷却器，有效利用冷风，以提高中冷效果。合理配置各级气缸超前和滞后关系，确定 正确转向，确保飞轮矩最佳。从而使压缩机整体达到最佳的运行状态。 （6）借助 CAD 软件进行辅助设计。装配、模拟、仿真以确定质量，利于及早发现 运行或装配缺陷，提高设计效率和质量。（1）无油润滑压缩机结构变异设计旨在现有小型无油润滑压缩机产品的基础上， 探索中心偏置等结构变异设计手段在小型压缩机结构设计上的应用，以期达到降低整机 结构尺寸和提升压缩机综合性能的目的。 （2）在气缸中心线和曲轴回转中心线间设置偏心距，当偏心距和旋转方向合适时， 可使侧压力减小，从而使结构为了改善压缩机的转配条件 （3）针对曲轴箱不再储存润滑油的特点，可考虑对曲轴箱底采用全开通结构，以 便于先将连杆和曲轴进行组装后再与曲轴箱组装，降低装卸难度。同时，采用曲轴箱底 采用全开通结构方便冷风进入曲轴箱内部，有利于降低曲轴箱一端的气缸温度，改善冷 却效果。 （4）本设计拟借鉴程星辉设计结构，探讨采用中途可加脂的连杆大头轴承密封创 新结构的可行性。结构特点：(a) 曲箱在其适当部位加工 2 孔,如要添加油脂时,可直接 将油嘴枪伸入按在连杆油嘴口即可。(b)该结构简单，在原有的基础上无需增添多的零件 或尺寸变化,轴承上面的孔可用合金钻或电脉冲加工,如批量可跟厂家直接定做。(c) 用 户加脂极其方便, 便于经常检查、添加，减少维修费用。针对连杆小孔滚针轴承的润滑 脂不能持续补充，将单排滚针改成双排滚针的外中间开孔结构。这样, 一方面旨在降低 滚针与销表面的比压, 另一方面使滑脂既可从开孔的连杆小头环槽中得到补充, 又能 从开孔的活塞销芯部空间被充满的滑脂得到补充。毕业设计（论文）开题报告（5）对于动力平衡问题，选用W型结构的全无油润滑压缩机, 只要3列活塞和连杆 重量取得相等, 可以配置合适的平衡铁和外平衡块而实现旋转惯力、一阶往复惯性力及 由平衡铁造成的倾覆力矩的完全平衡,以期降低压缩机的振动。 （6）可采用蒋定中, 陈洪良改进的具有双重密封作用的新型密封结构，外圈压紧, 内圈上的U型唇口与活塞销外圆柱面形成一个曲路油封系统。纵使密封轴承内甩出微量 滑脂,也不会越过第2道保护层漏出密封圈, 以提升密封效果。 （7）合理选用活塞环材料以适应高温高压的场合。合理匹配电机，防止出现大马 拉小车的现象，以避免造成功率的浪费。（1）采用无油压缩机。与有油压缩机相比，无油压缩机依靠自身材料达到润滑的 目的，无需添加润滑油，故可得到洁净的压缩气体。 （2）鉴于市场上对小型压缩机的需求量很大，且往复式压缩机技术发展比较成熟， 为此，本课题拟选用 W 型压缩机。为减小压缩机工作过程中引起的振动影响，拟采用 夹角为 60° W 型布置方案，以期通过优化平衡重配置，降低压缩机的振动。为较小压 的 缩机的噪声污染，在进口处设置消音装置。 （3）设计时在活塞环内表明增设金属弹性膨胀环，以期增加活塞环与气缸的预警 力，弥补聚四氟乙烯材料弹性不足的缺点。 （4）探讨新的平衡重配置措施，以解决因曲轴箱内部空间制约而造成的惯性 力及其力矩无法完全平衡的问题。针对惯性力及其力矩无法完全平衡的问题。参照文献[?]提出的解决方案，拟 采用“双外一内”或“一内一外”平衡配置方案，既充分利用曲轴箱内有效回转 空间，又借助皮带轮易于布置平衡重之便利，以求获得理想的平衡效果。（1）通过市场调研、实习参观、查阅资料，来了解无油润滑压缩机市场现状、发 展趋势和相关国家标准、技术规范等。 （2）根据自己所掌握的知识和查到的资料，寻找新的能耐高温的材料，在技术上 去改善自润滑材料的性能，从而增加自润滑材料的寿命，得到更好地效益。 （3）在无油润滑压缩机研究过程中，探讨借用有油压缩机和无油润滑压缩机的现毕业设计（论文）开题报告有零件的新方法，以提高零部件的通用化，降低生产成本，提高压缩机的效率。 （4）在探究无油润滑压缩机时，通过查得的资料，分析气缸与活塞环磨损快的原 因，所以在这个基础上，寻找更好的搭配材料来减少摩擦，降低气缸与活塞环之间的温 度，增加材料之间的润滑作用。 （5）在参观、实践获得的实际数据的研究基础上，进一步探索更加完善的热力学 反算方法， 或借助现有热力学设计程序， 选配合理的驱动电机， 控制驱动电机安全裕度， 避免出现安全储备过大的“大马拉小车”现象，确保压缩机与驱动机相匹配[10]。毕业设计（论文）开题报告对开题报告（包括以后的设计说明书）文字的要求: 1. 正文用小四号宋体。 2. 英文符号用 Times New Roman。 3. 物理量用 Times New Roman，斜体。上下标用正体。 4. 量纲用 Times New Roman，正体。 5. 公式一律用公式编辑器输入，不得用图片粘贴。 6. 插图序号用 Times New Roman，汉字字体用宋体。字号为五号。图和图号应居 中。图序号和图名最好用文本框插入。例如：图 1-1 V 型压缩机结构 图 图 1-1 V 型压缩机结构图 空两格图中字号一定不要大于五号！ ！7. 插表表头序号用 Times New Roman，汉字字体用宋体。字号为五号。表头应居 中。表中文字和字体要求与正文相同。字号一律为为五号！ ！指导教师： 年 月 日
2013开题报告撰写注意事项―汇集和整理大量word文档,专业文献,应用文书,考试资料,教学教材,办公文档,教程攻略,文档搜索下载下载,拥有海量中文文档库,关注高价值的实用信息,我们一直在努力,争取提供更多下载资源。}