往復(fù)活塞式壓縮機(jī)是容積式壓縮機(jī)的一種，是利用活塞在氣缸中對(duì)流體進(jìn)行擠壓，使流體壓力提高并排出的壓縮機(jī)械。熱力、動(dòng)力計(jì)算是壓縮機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算中基本的，又是最重要的一項(xiàng)工作，根據(jù)用戶提供的成分、氣量、壓力等參數(shù)要求，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到壓縮機(jī)的相關(guān)參數(shù)，如級(jí)數(shù)、列數(shù)、氣缸尺寸、軸功率等。經(jīng)過(guò)動(dòng)力計(jì)算得到活塞式壓縮機(jī)的受力情況。準(zhǔn)確地分析機(jī)組受力情況，對(duì)于消除機(jī)組的振動(dòng)非常重要。在變工況條件下，需要快速實(shí)現(xiàn)核算原設(shè)計(jì)的飛輪是否滿足運(yùn)行要求。

一、活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)方案的選擇
（一）活塞壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案由下列因素組成：
1、機(jī)器的型式；
2、級(jí)數(shù)和列數(shù)；
3、各級(jí)氣缸在列中的排列和各列間曲柄角的排列。
    選擇壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案時(shí)候，應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)的用途，運(yùn)轉(zhuǎn)條件，排氣量和排氣壓力，制造廠生產(chǎn)的可能性，驅(qū)動(dòng)方式以及占地面積等條件，從選擇機(jī)器的型式和級(jí)數(shù)入手，制訂出合適的方案。
    本設(shè)計(jì)以微型雙級(jí)往復(fù)式空氣壓縮機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，主要參數(shù)為：
機(jī)器型號(hào)：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(zhuǎn)速：1430rad/min
結(jié)構(gòu)形式：V
缸數(shù)與 I級(jí)   1*90mm
缸徑   II級(jí)  1*50mm
電機(jī)功率：2.9kw
（二）本機(jī)器的主要結(jié)構(gòu)選擇
1、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)
由彈性聯(lián)軸器、曲軸、連桿等組成。通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。
 2、壓縮機(jī)構(gòu)
由氣缸、吸、排氣閥、活塞等組成。活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使空氣吸入、壓縮和排出。
3、潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)
這里采用飛濺潤(rùn)滑。
    4、操縱控制機(jī)構(gòu)
包括壓力表、安全閥、壓力調(diào)節(jié)器等。
（三）主要零部件的結(jié)構(gòu)
1、曲軸箱
由灰鐵鑄成,外型為箱式,它起著機(jī)座的作用.一、二級(jí)氣缸,分別裝在互成90度的二個(gè)汽缸座孔內(nèi),其中一側(cè)孔連接一級(jí)氣缸,另一個(gè)孔連接二級(jí)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(nèi)。 曲軸箱下部為油池.箱壁上安裝桿式油標(biāo)。
2、曲軸
曲軸由45號(hào)鋼鍛成.只有一個(gè)曲拐,在曲拐上裝兩根連桿,曲軸裝上帶扇頁(yè)的飛輪，伸臂端用連軸器與電動(dòng)機(jī)相連。 主軸頸和曲拐頸內(nèi)鉆有軸向和徑向油孔.曲軸工作時(shí)飛濺上油池的油經(jīng)過(guò)曲軸上的油孔以潤(rùn)滑曲拐頸等部位。
3、連桿
由45號(hào)鋼鍛成，桿身為矩形截面，連桿大頭為剖分式的，內(nèi)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(gè)裝二個(gè)活塞和一個(gè)刮油環(huán)。裝活塞環(huán)時(shí)要使開(kāi)口互相錯(cuò)開(kāi)。 活塞在汽缸內(nèi)安裝時(shí),要檢查上死點(diǎn)間隙為1.0±0.2mm.如果間隙不符.應(yīng)用調(diào)整墊調(diào)節(jié)之。
    5、氣閥
氣閥是控制氣體進(jìn)出汽缸的部件,它的好壞直接影響到壓縮機(jī)的容積流量、功耗及機(jī)器運(yùn)行的可靠性氣閥是壓縮機(jī)中易損部件之一。
    二、氣缸部分的設(shè)計(jì)
汽缸是活塞式壓縮機(jī)中組成壓縮容積的主要部分。其設(shè)計(jì)的要點(diǎn)為：
1、應(yīng)具有足夠的強(qiáng)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(rùn)滑的汽缸中，工作表面應(yīng)有良好的潤(rùn)滑條件。
3、盡可能減小汽缸內(nèi)的余隙容積和氣體阻力。
4、結(jié)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(yīng)符合“三化”要求。
綜上所述并結(jié)合型號(hào)要求，由于工作壓力較低，故采用HT200鑄造并選用風(fēng)冷汽缸。因?yàn)轱L(fēng)冷汽缸是靠氣缸外壁加散熱片來(lái)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(zhǎng)，以加強(qiáng)這一部分的冷卻．壓縮機(jī)用的是單作用風(fēng)冷氣缸.氣缸的冷卻其目的在于改善工作表面的潤(rùn)滑條件. 消除活塞環(huán)的燒結(jié)現(xiàn)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(shè)計(jì)  
    （一）機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則
    （1）適應(yīng)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式的要求。
（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度與剛度。
（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好。
（4）機(jī)體下部面積應(yīng)滿足運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性要求。
（5）由于內(nèi)應(yīng)力、溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)最小。
2、機(jī)體主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定：
（1）機(jī)體為角度式機(jī)體，角度為90°，兩缸。
（2）材料為HT200，壁厚8mm。
（3）中部布置一條加強(qiáng)筋，厚度為6mm。
（4）連接螺栓定為4?M10 3.
3、機(jī)體基本技術(shù)要求：
（1）鑄件質(zhì)量應(yīng)符合JB297-62的規(guī)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(qiáng)度的缺陷存在。
（2）機(jī)體鑄件進(jìn)行自然時(shí)效或退火處理。
（3）由于機(jī)體儲(chǔ)存機(jī)油，必須進(jìn)行滲漏實(shí)驗(yàn)。
（二）曲軸
1、曲軸是活塞壓縮機(jī)中接受電動(dòng)機(jī)以扭矩形式輸入的動(dòng)力,并將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)               變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)的重要零件.它在工作中承受周期性的復(fù)雜的交變載荷. 此型號(hào)的曲軸由45號(hào)鋼鍛造.只有一個(gè)曲拐,在曲拐上裝兩根連桿,伸臂端有裝上帶風(fēng)扇的飛輪用聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連, 主軸頸內(nèi)鉆有軸向和徑向油孔.工作時(shí)濺入的油經(jīng)過(guò)曲軸上的油孔以潤(rùn)滑曲拐頸等部位。
2、曲軸的基本技術(shù)要求
   （1）毛坯應(yīng)進(jìn)行正火處理，以改善材料組織，提高材料機(jī)械性能，消除內(nèi)應(yīng)力。工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以期得到更好的機(jī)械性能。粗加工后進(jìn)行回火或人工時(shí)效，消除內(nèi)應(yīng)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(xué)成分分析和機(jī)械性能試驗(yàn)，粗加工后進(jìn)行超聲波探傷，精加工后磁力探傷。鍛件化學(xué)成分應(yīng)符合GB699-65規(guī)定，鍛件機(jī)械性能應(yīng)符合ZB20-62的規(guī)定。
   （3）主軸頸、曲柄銷的橢圓度與圓錐度，不大于2級(jí)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(zhǎng)度上不大于0.02mm。
四、 壓縮機(jī)的安裝、試車與調(diào)整
1、壓縮機(jī)的安裝
壓縮機(jī)各零件加工完畢后，應(yīng)按一定的要求和步驟進(jìn)行安裝。安裝質(zhì)量的好壞，將直接影響到壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和使用，所以是一項(xiàng)十分重要而又復(fù)雜的工作。
2、壓縮機(jī)的試車
在壓縮機(jī)裝配完畢后以及新產(chǎn)品使用前，都要進(jìn)行試車。通過(guò)試車能初步了解壓縮機(jī)的性能以及檢查壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、裝配是否合理和完善，以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)安全、可靠，避免發(fā)生事故。
    3、壓縮機(jī)的調(diào)整
    壓縮機(jī)在試車過(guò)程中，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在將會(huì)影響到壓縮機(jī)的正常工作，因此必須對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)整。壓縮機(jī)的調(diào)整，應(yīng)達(dá)到下述目的：
    （1）使壓縮機(jī)的各項(xiàng)系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
    （2）使氣路、水路、油路暢通。
（3）排除在試車過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一切故障。