往復活塞式壓縮機是容積式壓縮機的一種，是利用活塞在氣缸中對流體進行擠壓，使流體壓力提高并排出的壓縮機械。熱力、動力計算是壓縮機設計計算中基本的，又是最重要的一項工作，根據用戶提供的成分、氣量、壓力等參數要求，經過計算得到壓縮機的相關參數，如級數、列數、氣缸尺寸、軸功率等。經過動力計算得到活塞式壓縮機的受力情況。準確地分析機組受力情況，對于消除機組的振動非常重要。在變工況條件下，需要快速實現核算原設計的飛輪是否滿足運行要求。

一、活塞式壓縮機結構方案的選擇
（一）活塞壓縮機的結構方案由下列因素組成：
1、機器的型式；
2、級數和列數；
3、各級氣缸在列中的排列和各列間曲柄角的排列。
    選擇壓縮機的結構方案時候，應根據壓縮機的用途，運轉條件，排氣量和排氣壓力，制造廠生產的可能性，驅動方式以及占地面積等條件，從選擇機器的型式和級數入手，制訂出合適的方案。
    本設計以微型雙級往復式空氣壓縮機為基礎設計，主要參數為：
機器型號：2V－0.4/10
排氣壓力：工作壓力10kg/cm2,
最高排氣壓力15kg/cm2
排氣量：0.4m3/min
行程：55mm
轉速：1430rad/min
結構形式：V
缸數與 I級   1*90mm
缸徑   II級  1*50mm
電機功率：2.9kw
（二）本機器的主要結構選擇
1、傳動結構
由彈性聯軸器、曲軸、連桿等組成。通過傳動機構將回轉運動變為往復直線運動。
 2、壓縮機構
由氣缸、吸、排氣閥、活塞等組成。活塞的往復運動使空氣吸入、壓縮和排出。
3、潤滑機構
這里采用飛濺潤滑。
    4、操縱控制機構
包括壓力表、安全閥、壓力調節器等。
（三）主要零部件的結構
1、曲軸箱
由灰鐵鑄成,外型為箱式,它起著機座的作用.一、二級氣缸,分別裝在互成90度的二個汽缸座孔內,其中一側孔連接一級氣缸,另一個孔連接二級氣缸,箱體的前后壁上有軸承孔和軸承座孔,曲軸組件即裝在孔內。 曲軸箱下部為油池.箱壁上安裝桿式油標。
2、曲軸
曲軸由45號鋼鍛成.只有一個曲拐,在曲拐上裝兩根連桿,曲軸裝上帶扇頁的飛輪，伸臂端用連軸器與電動機相連。 主軸頸和曲拐頸內鉆有軸向和徑向油孔.曲軸工作時飛濺上油池的油經過曲軸上的油孔以潤滑曲拐頸等部位。
3、連桿
由45號鋼鍛成，桿身為矩形截面，連桿大頭為剖分式的，內裝掛有軸承合金的薄壁瓦。連桿小頭裝有襯套。
   4、活塞
由鋁合金鑄成,外形為圓筒形,其上個裝二個活塞和一個刮油環。裝活塞環時要使開口互相錯開。 活塞在汽缸內安裝時,要檢查上死點間隙為1.0±0.2mm.如果間隙不符.應用調整墊調節之。
    5、氣閥
氣閥是控制氣體進出汽缸的部件,它的好壞直接影響到壓縮機的容積流量、功耗及機器運行的可靠性氣閥是壓縮機中易損部件之一。
    二、氣缸部分的設計
汽缸是活塞式壓縮機中組成壓縮容積的主要部分。其設計的要點為：
1、應具有足夠的強度和剛度。工作表面具有良好的耐磨性。
2、要有良好的冷卻；在有油潤滑的汽缸中，工作表面應有良好的潤滑條件。
3、盡可能減小汽缸內的余隙容積和氣體阻力。
4、結合部分的連接和密封要可靠。
5、要有良好的制造工藝性和裝拆方便。
6、汽缸直徑的閥座安裝孔等尺寸應符合“三化”要求。
綜上所述并結合型號要求，由于工作壓力較低，故采用HT200鑄造并選用風冷汽缸。因為風冷汽缸是靠氣缸外壁加散熱片來冷卻．氣缸蓋的冷卻是很重要的，所以通常氣缸靠近蓋端的散熱片較長，以加強這一部分的冷卻．壓縮機用的是單作用風冷氣缸.氣缸的冷卻其目的在于改善工作表面的潤滑條件. 消除活塞環的燒結現象,以及使氣缸壁的溫度均勻變化以減小氣缸的變形。
    三、基本部件的設計  
    （一）機體的結構設計
1、機體結構設計的基本原則
    （1）適應壓縮機結構形式的要求。
（2）應有足夠的強度與剛度。
（3）結構簡單、工藝性好。
（4）機體下部面積應滿足運轉時穩定性要求。
（5）由于內應力、溫度變化引起的結構變形應最小。
2、機體主要結構尺寸的確定：
（1）機體為角度式機體，角度為90°，兩缸。
（2）材料為HT200，壁厚8mm。
（3）中部布置一條加強筋，厚度為6mm。
（4）連接螺栓定為4?M10 3.
3、機體基本技術要求：
（1）鑄件質量應符合JB297-62的規定。在其承受主要作用力的不加工部分，不允許有裂紋等影響強度的缺陷存在。
（2）機體鑄件進行自然時效或退火處理。
（3）由于機體儲存機油，必須進行滲漏實驗。
（二）曲軸
1、曲軸是活塞壓縮機中接受電動機以扭矩形式輸入的動力,并將旋轉運動               變為活塞的往復直線運動的重要零件.它在工作中承受周期性的復雜的交變載荷. 此型號的曲軸由45號鋼鍛造.只有一個曲拐,在曲拐上裝兩根連桿,伸臂端有裝上帶風扇的飛輪用聯軸器與電動機相連, 主軸頸內鉆有軸向和徑向油孔.工作時濺入的油經過曲軸上的油孔以潤滑曲拐頸等部位。
2、曲軸的基本技術要求
   （1）毛坯應進行正火處理，以改善材料組織，提高材料機械性能，消除內應力。工件進行調質處理，以期得到更好的機械性能。粗加工后進行回火或人工時效，消除內應力，保證精加工精度。
   （2）毛坯熱處理后，作低倍檢查、金相檢查、化學成分分析和機械性能試驗，粗加工后進行超聲波探傷，精加工后磁力探傷。鍛件化學成分應符合GB699-65規定，鍛件機械性能應符合ZB20-62的規定。
   （3）主軸頸、曲柄銷的橢圓度與圓錐度，不大于2級精度孔公差之半。各主軸頸中心線的不同軸度不大于0.02mm。主軸頸與曲柄銷中心線的不平行度，在100mm長度上不大于0.02mm。
四、 壓縮機的安裝、試車與調整
1、壓縮機的安裝
壓縮機各零件加工完畢后，應按一定的要求和步驟進行安裝。安裝質量的好壞，將直接影響到壓縮機的運轉和使用，所以是一項十分重要而又復雜的工作。
2、壓縮機的試車
在壓縮機裝配完畢后以及新產品使用前，都要進行試車。通過試車能初步了解壓縮機的性能以及檢查壓縮機的設計、制造、裝配是否合理和完善，以保證正常運轉時安全、可靠，避免發生事故。
    3、壓縮機的調整
    壓縮機在試車過程中，往往會發現一些問題。這些問題的存在將會影響到壓縮機的正常工作，因此必須對壓縮機進行調整。壓縮機的調整，應達到下述目的：
    （1）使壓縮機的各項系數達到設計要求。
    （2）使氣路、水路、油路暢通。
（3）排除在試車過程中發現的一切故障。