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文章编号：1006-2971(2012)02-0012-03
om 质细机势术
2012年第2期（总232期）
活塞连杆一体型压缩机运动分析
李小华，潘村林，姜辉（广西大学，广西南宁530004）
摘要：活塞连杆一体型压缩机的运动部件少，降低了累积误差，有助于降低生产成本。介绍了该新结构的结构特点，对活塞、连杆的运动关系进行了推导与分析，并对压缩机样机的运动参数进行数值计算。结果表明：该机型压端机活塞运动规律是复杂的平面运动，活塞与气缸镜面间的泄漏间隙小，是一种很有前景的微型压编机。
关键词：活塞连杆一体型压缩机；运动分析：数值计算：微型压缩机
中图分类号：TH457
文献标志码：A
Kinetic Characteristics Analysis of a Piston Rod Integral Compressor
LI Xiao-hua,PAN Shu-lin,JIANG Hui(Guangxi University,Nanning 530004, China)
Abstract; As piston rod integral compressors having fewer moving parts,it reduces the cumulative errors and re-duces costs of production. Structure characteristics of the new type compressor are presented in this paper. The motion relation of piston and'rod is derivated and analy zed,and the kinetic parameters of prototype are numeri-cally calculated. The results showed that the trajectory of piston is complex plane motion in a period,and leakage gap between piston and cylinder mirror is narrow, and it is a well developing micro-compressor.
Key words: piston rod integral compressor; kinetic characteristics analysis; numerical calculation; micro com pressor
引信 1
活塞压缩机是一种通过活塞往复运动来提高气体压力的通用机械，它生产量大、使用领域广，广泛应用于国防、冶金、机械、化工等部门。它是由气缸和活塞，以及驱动活塞运动的连杆和曲轴（曲柄连杆机构），控制气体进出的进、排气阀组成(1)。活塞压缩机多用于群体用户，对于个体用户而言，它具有难以弥补的缺点：运动链长、累积误差较大、零件生产成本较高、维修操作不简单。回转式和速度式压缩机也存在不足：单级压缩比小、价格较贵。活塞连杆一体型压缩机是将活塞和连杆固接为一个整体零件的压缩机，活塞质心运动轨迹为复杂的平面运动。它具有体积小、结构紧漆、运动部件少、累积误差小等优点，被喷漆、美术艺术绘图、美容彩绘、模型制
作、陶瓷树脂裱花等行业的个体用户广泛使用。 2结构特点
图1是活塞连杆体型压缩机三维运动机构简收稿日期：20110829
图。吸气阀2被螺钉连接于一体型活塞5的活塞端面，随着活塞一起运动，吸、排气阀均选用舌簧阀，减少余隙容积，提高压缩机容积效率；活塞环材料是能够弹性变形的工程塑料；活塞具有一定锥度，配合活塞环与气缸镜面接触起阻塞密封作用：曲柄3与一体型活塞5通过轴承4过盈配合连接。活塞连杆体型压缩机的运动机构与活塞压缩机的平面四杆机构有本质区别，它将连杆和活寒固定连接，取消活塞压缩机活塞与连杆间的平面运动低副，减少了运动部件。活塞与气缸镜面接触部分配置有活塞环，补偿因活塞的径向运动产生的泄漏间隙。因为活塞具有维度，所以活塞与气缸镜面的运动副变成线接触高副。活塞连杆一体型压缩机有2个活动构件（N=2）.2个转动副（P=2）,1个高副（P=1）
F=3N2P, P =1
运动机构自由度分析表明：活塞连杆一体型压缩机自由度为1，只需要一个原动件就是确定的运动机构。换句话说，它不会发生机构干涉和运动不确定的现象[2]。