摘要 压缩机是将低压气体提升为高压的一种从动的机械，是制冷系统的心脏。 本设计详细介绍了4缸制冷压缩机的热力学和动力学计算，包括制冷系统在各种工况下的输气量、制冷量、制冷系数等。对曲柄连杆机构的运动和作用力进行了较深入的研究，动力学计算包括惯性力、惯性力矩、气体力、活塞力等。对活塞、连杆和曲轴进行了结构设计和强度校核。对冷凝器、节流阀、蒸发器及其它附件管路作了简单的计算、分析；绘制相关的零件图和装配图。 通过Solidworks三维设计软件对活塞组及曲轴进行了建模，并进行了运动仿真。分析其速度、加速度等技术参数。 关键词：制冷，压缩机，三维设计，仿真 目录 第1章绪论1 1.1制冷系统简介1 1.1.1制冷系统1 1.1.2制冷循环及其工作原理1 1.2压缩机的分类、结构与用途2 1.2.1压缩机的分类与特点： 2 1.2.2活塞式制冷压缩机基本结构3 1.2.3压缩机的用途3 第2章总体设计4 2.1结构方案的选择4 2.1.1结构型式的特点及其选择4 2.1.2运动结构的结构及选择4 2.2压缩机转数和行程的确定5 2.3制冷剂的选择5 第3章热力学计算6 3.1根据原始数据6 3.2排气温度的计算6 3.3热力学计算8 3.3.1设计工况下热力学计算8 3.3.2其它工况热力学计算11 第4章动力计算12 4.1曲柄连杆机构的运动关系12 4.1.1活塞位移12 4.1.2活塞速度12 4.1.3活塞加速度13 4.1.4曲柄销的运动13 4.2曲柄连杆机构的惯性力13 4.2.1连杆惯性力的替代系统13 4.2.2往复惯性力14 4.2.3旋转惯性力14 4.3气体压力的作用15 4.3.1膨胀过程15 4.3.2吸气过程15 4.3.3压缩过程15 4.3.4排气过程16 4.4摩擦力16 4.5曲柄连杆机构上的受力分析16 4.5.1活塞力16 4.5.2侧向力和连杆力17 4.5.3切向力和法向力17 4.5.4总切向力17 4.6压缩机的旋转不均匀度和飞轮矩的计算17 4.7压缩机的动平衡计算19 第5章主要部件设计20 5.1活塞组20 5.2气缸20 5.2.1材料选取及基本结构型式20 5.2.2气缸主要尺寸的确定20 5.2.3基本技术要求21 5.3气阀21 5.3.1气阀的结构形式22 5.4活塞设计22 5.4.1活塞结构型式选择22 5.4.2活塞环选取与计算22 5.4.3刮油环23 5.4.4活塞结构尺寸的确定24 5.4.5活塞销25 5.5曲轴26 5.5.1曲柄结构尺寸的确定26 5.5.2曲柄的技术要求27 5.6连杆的结构设计27 5.6.1连杆的结构设计27 5.6.2连杆螺栓设计29 5.7连杆结构强度校核29 5.8连杆的技术要求32 第6章曲柄滑块机构的三维造型33 6.1三维软件的选择33 6.2曲轴的三维造型33 6.2.1新建模型33 6.2.2草图绘制33 6.2.3主轴颈旋转特征一33 6.2.4曲柄拉伸特征建模一34 6.2.5曲柄销旋转特征一34 6.2.6曲拐放样特征34 6.2.7曲柄销旋转特征二35 6.2.8曲柄拉伸特征二36 6.2.9主轴颈旋转特征二36 6.2.10完成曲轴建模37 6.3连杆组三维实体造型37 6.3.1连杆大头体建模37 6.3.2连杆大头盖的建模37 6.3.3连杆上各个零件创建38 6.3.4连杆组的装配38 6.4活塞组三维实体造型39 6.4.1活塞的创建39 6.4.2其它部件的设计39 6.4.3活塞组的装配40 6.5曲柄滑块机构的总体装配40 6.5.1新建装配体40 6.5.2创建装配基准面40 6.5.3插入连杆组件41 6.5.4插入活塞组件41 6.5.5完成装配与配合42 6.6运动及仿真43 6.6.1运动仿真的插件的安装43 6.6.2零件状态的确定43 6.6.3运动关系（约束）的添加44 6.6.4运动设置44 6.6.5仿真的动画运行45 6.6.6仿真及结果的输出45 第7章结论46 参考文献47 致谢48 附录A：计算机编写的程序49 附录B：计算机编程结果52 附录C：计算机编程结果折线图56