本 科 毕 业 设 计（论文）
第 21 页 共 58 页
?1?a?D1(t2?t1)?1.1?10?5?3.14?95?(131?20)?0.36mm，取?1=0.6mm。 ?2?a?D2(t2?t1)?1.1?10?5?3.14?70?(137?20)?0.36mm，取?2=0.5mm。
（4）自由开口宽度A
查文献资料[1]得：A1=11.8mm A2=7.5mm
根据已知的条件D1=95mm，D2=70mm，选用文献[1]中的标准活塞环。
图4.1 活塞环的结构简图
4.1.2 刮油环设计
在单作用的气缸中，为了防止曲轴内的润滑油窜入气缸，要采用刮油环。刮油环的工作面有锋利的边缘，以便把气缸上的润滑油刮下，刮下的油顺着活塞上的导油孔导出。
为把润滑油引出，在环中间加工出圆弧形槽。在设计中，刮油环尽量选用标准件和通用件，以利于生产管理。根据一、二级活塞直径查文献[1]表4-36选择刮油环的型号和尺寸见图4.2、图4.3。
本 科 毕 业 设 计（论文）
第 22 页 共 58 页
图4.2 一级活塞环的结构简图
本 科 毕 业 设 计（论文）
第 23 页 共 58 页
图4.3 二级油环的结构简图
4.1.3 活塞的设计
对于小型、微型无十字头的压缩机，活塞销与连杆直接相连。当压缩机工作时，侧向力将活塞压向气缸表面，这样侧向力主要由活塞群部承受。此时为防止活塞的外表面造成气缸的损伤，通常销座附近的群部略向下凹。
活塞式压缩机中采用的活塞基本结构型式有：简形、盘形、级差式、组合式、柱塞等。
（1）筒形活塞：用于小型无十字头压缩机，通过活塞销与连杆连结。
（2）盘形活塞：用于低压中压气缸中。为了减轻重量，一般铸成空心的。两个端面用加强筋互相连结，以增加刚性。
（3）级差式活塞：用在串联两个以上压缩级的级差式气缸中。
（4）隔距环组合型活塞：高压级中，活塞环径向厚度?与它的直径D的比值，比一般情况取得大些，以提高活塞环弹力和它对气缸表面的比压。
（5）柱塞：活塞直径很小时，采用活塞环密封在制造上有困难。因此采用不带活塞环的柱塞结构。
本设计采用筒型活塞。 4.1.3.1 活塞材质的选取
本 科 毕 业 设 计（论文）
为HT200。
4.1.3.2 活塞结构尺寸的确定
不计密封环和刮油环高度时的活塞高度
第 24 页 共 58 页
根据参考文献[1]表4-20，选择本设计一级气缸的材质为HT200，二级气缸的材质
H'?Nmax （4-3） D?k1??为连杆径长比，Pmax为最大活塞力； 式中：Nmax—最大侧向力Nmax??Pmax；
D—活塞直径，m；
[k1] —筒形活塞支撑面的许用比压，[k1]?0.15 MPa ~0.30MPa。 取[k1]?0.2MPa，?=1/4.5
不计密封环和刮油环高度时的一级活塞高度
H'1?N1max?D1?k1?2439?10?6?14.5?0.0285m=28.5mm
0.095?0.214.5?0.0614m=61.4mm
0.070?0.2不计密封环和刮油环高度时的二级活塞高度
H'2?N2max?D2?k1?3866?10?6?活塞的总高度
H?H??nh?mh3 （4-4）
式中：n，m—活塞环数；
h，h3—活塞环的轴向高度，mm。
一般取h3=（1-2）h。根据刮油环的设计知：h3=4.5mm
??n1h1?m1h3?28.5?3?4.5?36mm 一级活塞高度：H1?H1??n2h2?m2h3?61.4?2?3?4.5?71.9mm 二级活塞高度：H2?H2活塞总高度一般与活塞直径D的关系为
H?(0.65~1.5)D （4-5）
一级活塞高度范围：H1?(0.65~1.5)D1?(0.65~1.5)?95?61.75~142.5 mm 二级活塞高度范围：H2?(0.65~1.5)D2?(0.65~1.5)?70?45.5~105 mm 综上所述：取一级活塞高度H1=72mm，取二级活塞高度H2=72mm。 活塞顶面至第一道活塞环的距离为
c?(1.2~3)h （4-6）
一级活塞顶面至第一道活塞环的距离c1?(1.2~3)h1?(1.2~3)?3?3.6~9 mm 二级活塞顶面至第一道活塞环的距离c2?(1.2~3)h2?(1.2~3)?3?3.6~9 mm
