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1、气动增压器结构设计学生姓名： 指导教师： 所在院系： 所学专业：研究方向：Design of Air Operated Pressure Intensifier气动增压器结构设计摘 要气动增压器是极低压力气体加压到高压力，驱使气体，达到作用效果。气动式往复液压泵是气动增压器种的一种，属于新型动力机，是在这30年种逐渐发展起来的，液压泵活塞和气缸活塞通过活塞杆直接刚性连接组成气动增压器的活塞组件。气动增压器与曲轴式发动机和液压泵的组合动力的区别是省去了液压泵中将旋转运动转换为泵活塞往复运动的旋转斜盘机构，以及曲轴式内燃机中将活塞的往复运动转换为旋转运动的曲柄连杆机构。所以气动增压器成本低、结构简
2、单、重量轻、零件数目少、效率高及节能等优点。作为新兴发动机，目前世界上老式发动机已被往复式液压泵在实际应用中所取代。第一，运用热力学、数学方程、动量方程等对气动增压系统的输出压力、流量特性、执行机构的运动特性进行了数学描述,重点讨论了气动增压系统的输出压力、流量特性,为气动增压器的研制提供了理论基础。 第二,依据系统规范的要求和性能指标,基本结构参数、系统原理、实际情况和控制回路、进行设计与计算。 第三,方案评审即气动增压器设计方案,通过评审后对该气压增压器具体结构进行设计。本论文以气动增压器为设计对象，在多方面进行分析包括纯理论分析、方案的可行性分析与液压原理的建立分析，设计结构和校对等诸方
3、面的工作原理进行全面的系统设计。首先，根据系统要求的性能指标，对系统的工作原理和控制回路进行了设计并对其可行性进行了分析，设计中需要的基本结构参数进行了初步的设计与计算。其次，课题的背景及发展概况要进行介绍，在设计过程中将要出现的难题及相应的解决方式进行了分析。最后，对该结构组件进行综合设计，液压缸组件设计、包括气缸组件设计、液压缸组件设计、气针单向阀设计和二位五通阀的设计。依据上述，对气动增压器进行结构设计及图纸绘制。关键词：气动增压；往复运动；气针单向阀；二位五通阀；结构设计ABSTRACTPneumatic supercharger is extremely low pressure g
4、as pressure to high pressure, driven by gas, reach the effect. Pneumatic type reciprocating pump is a kind of pneumatic supercharger, belong to the new engine, is gradually in the 30 years of development, hydraulic pump piston and the cylinder piston by the piston rod of rigid connection of pneumati
5、c supercharger piston component directly. Pneumatic supercharger and crankshaft engine and hydraulic pump combination of power saving is the difference between the hydraulic pump will be rotary motion into reciprocating motion of piston pump swash plate, and the crankshaft type internal combustion e
6、ngine piston in reciprocating motion into rotary motion of the crank connecting rod mechanism. Pneumatic supercharger so low cost, simple structure, light weight, less number of parts, high efficiency and energy saving, etc. As a new engine, the old engine in the world today has been replaced by rec
7、iprocating pump in the practical application. First, by using thermodynamics, mathematics equation, momentum equation and the output pressure and flow rate characteristics of pneumatic supercharging system, the features of the movement of the actuator mathematical description, focuses on the output
8、pressure and flow rate characteristics of pneumatic supercharging system, as the theoretical basis is provided for the development of pneumatic supercharger. Second, according to the system requirements specification and performance index, the basic structure parameters, the system principle, the ac
9、tual situation and the control circuit, the design and calculation. Third, review the design of pneumatic supercharger, after review of the pneumatic supercharger concrete structure design. With pneumatic supercharger as design object, this paper analyzed in many aspects including pure theoretical a
10、nalysis, project feasibility analysis and the establishment of the principle of hydraulic analysis, design structure and proofreading, and other aspects of the work principle of a comprehensive system design. First of all, according to the performance of the system requirements, the systems working
11、principle and control circuit design and its feasibility is analyzed, the basic needs in the design of structural parameters, has carried on the preliminary design and calculation. Second, the topic introduces the background and development situation, will appear in the process of design problems an
12、d corresponding solutions are analyzed. Finally, the integrated design of the structure components, hydraulic cylinder component design, component design, design of hydraulic cylinder components including cylinder, gas needle valve design and two four-way valve design. On the basis of the above, pne
13、umatic supercharger for structure design and drawing. Key words: pneumatic booster; Reciprocating motion. Gas needle valve; Two four-way valve; The structure design III目 录摘 要IABSTRACTII1.前言- 1 -1.1 课题背景- 1 -1.2 增压技术的发展概况- 1 -1.2.1 国外发展状况- 1 -1.2.2 国内发展状况- 2 -1.3 气动增压系统的发展背景及意义- 2 -1.4 课题的提出及主要内容- 3
14、-1.4.1 课题研究的目标- 3 -1.4.2 课题的主要内容- 3 -2 .气动增压器结构原理及设计计算- 4 -2.1 气动增压器系统原理- 4 -2.1.1 系统的构成- 4 -2.1.2 工作过程的分析- 4 -2.2 系统的理论分析与计算- 7 -2.2.1 理论流量- 7 -2.2.2 基本设计- 8 -2.2.3 主要参数初定- 10 -3 .组件结构设计- 12 -3.1 引言- 12 -3.2 气缸内组件的结构选定与设计- 12 -3.2.1缸筒- 12 -3.2.2 活塞的固定- 12 -3.2.3 气口螺纹连接- 13 -3.3 液压缸各组件的结构与设计- 14 -3.
15、3.1缸筒- 14 -3.3.2 活塞与活塞杆- 15 -3.3.3进油口孔排油口孔与油口螺纹连接- 15 -3.3.4密封的选择- 16 -3.4二位五通换向阀的结构设计- 16 -3.5蓄能器的结构选择- 17 -3.6 本章小结- 17 -4.结 论- 18 -致 谢- 20 -II1.前言1.1 课题背景目前，国内外对于低压气动技术研究与运用较多，但对于高压气动技术的研究则进展缓慢，之所以在这方面技术研究较少原因在于高压气动技术涉及到系统密封问题、系统的泄露问题、以及对材料有苛刻要求等问题。尽管高压气动技术存在上述很多问题，但是高压气动技术存在诸多优点，比如高压气动技术能够有效提高高压气动系统的动态性能，减轻了系统整体的质量，还能够节约系统安装空间以及减少生产成本等等，正因为它的这些优点，使得高压气动技术越来越受到国内外重视。高压气动技术是一项新兴的技术，在近几年来才逐步收到国内外重视，其真正投入到实际应用中可追溯到20世纪70年代初期。当时，国外的一些发达国家就开始了高压气动技术的研究，如美国、英国和法国等发达国家的某些发射装置或者舵角控制装置上便运用了高压气动技术。正因为这些发射装置成功运用了高压气动技术，使其整个装置系统质量减轻很多，也是其结构变得简单，
