没计研究 Design&Reseach
压缩机气缸可靠性分析与参数化设计方法陈鹏霏，刘海芳1，贺宇新
(1.长春工业大学机电工程学院，吉林长春130012：2.长春职业技术学院工程分院，吉林长春130033）[摘要]：为提高气体压编设备的设计水平，基于VC++和Pro/E软件，开发了压缩机气缸的可靠性分析与参数化设计CAD系统。结果表明，结合可靠性理论与参数化技术的压编机气缸 CAD系统，有助于提高压力容器产品设计的可靠性与效率。
[关键词]：压编机气缸；缸筒受力分析；热-应力耦合；可靠性灵敏度；参数化设计
中图分类号：TH457
文献标志码：A
文章编号：1006-2971(2014)06-0013-06
A Method for Reliability Analysis and Parametric Design of Cylinder of Compressor CHEN Peng-fei', LIU Haifang', HE Yu-xin?
(1. School of Mechanical Engineering, Changchun University of Teehnology, Changchun 130012, China; 2. School of Enginnering Technology. Changchun Vocational Institute of Technology, Changchun 130033, China)
Abstract:To improve the design level of gas compression equipment, based on VC++ and Pro/E, the reliability analysis and paramet-ric design CAD system is developed for compressor cylinder. The results show that the compressor eylinder CAD system eombining
the reliability theory and the parametric technique is helpful to improve the reliability and efficiency of pressure vessel design Key words: compressor cylinder; cylinder force analysis; heatstress coupled; reliability sensitivity; parametric design
1引言
气缸是产生压缩气体的承压容器，也是往复压缩机设备中的高危部件。它的可靠性直接影响着整台压缩机的可靠性和安全性"。由于周期性气体压力与温度变化的影响，使得气缸表面容易产生疲劳裂纹，裂纹扩展会造成气体泄漏，甚至气缸爆炸事故，后果不堪设想因。同时，制造业市场竞争激烈，产品设计、试验、生产及投人市场的周期是相关企业生存和发展的关键。如何高效、迅速地设计出经济、可靠的压力容器产品，始终是工程科技人员全力研究的重点内容。针对上述情况，本文结合可靠性理论与参数化技术，与渐江广信机电化工新技术应用研究院合作开发了压缩机气缸CAD设计系统。实践证明，该系统的设计计算性能稳定、操作方便，为可靠性理论在实
收稿日期：2014-0604
基金项目：国家自然科学基金项目(61374138)；吉林省教育厅项目(2014480)
翼2014年06期（总第248期）
际工程中的应用提供了有效途径。
目前，国内多数设计单位对于气缸结构尺寸的确定与强度校核，依然采用传统的安全系数法。然而，由于安全系数设计法存在着盲目性和保守性的缺点，许多发达国家已很少使用。机械可靠性设计理论克服了安全系数法的不足，能够以概率的形式定量给出机械产品的可靠性评价指标；而且灵敏度分析能够定量地给出各种参数变量对可靠度的影响程度图。同时，参数化设计技术利用 CAD软件，能够根据设计参数快速地构造和修改零件、产品模型，极大地提高设计效率。将可靠性理论与计算机技术有机结合，是发展现代设计方法的必然趋势。
2气缸的力学分析 2.1热力学分析
热力学分析目的是，根据缸内气体的组成成分，求得适宜的热力参数，以及各级排气温度，
质细机技13