空气压缩机课程设计

过程流体机械 课程设计

院系： 指导老师：

目录

1 课程设计任务............................................................................................................ 3

1.已知数据............................................................................................................. 3 2.课程设计任务及要求......................................................................................... 4 2 热力计算.................................................................................................................... 5

1.初步确定压力比及各级名义压力..................................................................... 5 2.初步计算各级排气温度..................................................................................... 5 3.计算各级排气系数............................................................................................. 6 4.计算各级凝析系数及抽加气系数..................................................................... 8 5.初步计算各级气缸行程容积............................................................................. 8 6.确定活塞杆直径................................................................................................. 9 7.计算各级气缸直径........................................................................................... 10 8.实际行程容积及各级名义压力....................................................................... 10 9.计算缸内实际压力........................................................................................... 12 10.计算各级实际排气温度................................................................................. 13 11.缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径..................................................... 13 12.复算排气量..................................................................................................... 15 13.计算功率，选取电机..................................................................................... 15 14.热力计算结果数据......................................................................................... 16 3 动力计算.................................................................................................................. 18

1.第Ⅰ级缸解析法............................................................................................... 18 2.第Ⅰ级缸图解法............................................................................................... 28 3.第Ⅱ级缸解析法............................................................................................... 31 4.第Ⅱ级缸图解法............................................................................................... 40 4 零部件设计.............................................................................................................. 44

1 课程设计任务

1.已知数据

1.1结构型式

3L-10/8空气压缩机的结构型式为二列二级双缸双作用L型压缩机 1.2工艺参数

Ⅰ级名义吸气压力：P1I=0.1MPa（绝），吸气温度T1I=40℃

Ⅱ级名义排气压力：P2II=0.9MPa（绝），吸入温度T2II=50℃

排气量（Ⅰ级吸入状态）:Vd =10 m3/min

空气相对湿度: φ=0.8

1.3结构参数

活塞行程： S=2r=200mm 电机转速： n=450r/min 活塞杆直径： d=35mm

气缸直径：Ⅰ级，DI=300mm ；Ⅱ级，DII =180mm ； 相对余隙容积：α1=0.095，αII=0.098； 电动机：JR115-6 型，75KW；

电动机与压缩机的联接：三角带传动； 连杆长度：l=400mm； 运动部件质量（kg）：见表2-1

表2-1 运动部件质量

名称 活塞组件 十字头组件 连杆组件 Ⅰ级 25.4 8.2 13.0 Ⅱ级 12.5 8.2 13.0 2.课程设计任务及要求

a. 热力计算：包括压力比分配，气缸直径，排气量，功率，各级排气温度，缸内实际压力等。

b.动力计算：作运动规律曲线图，计算气体力，惯性力，摩擦力，活塞力，切向力，法向力，作切向力图，求飞轮矩，分析动力平衡性能。

2 热力计算

1.初步确定压力比及各级名义压力

(1)按等压力比分配原则确定各级压力比：

两级压缩总压力比

取

(2)各级名义进、排气压力如下：

P2k=P1kεk ， P1(k+1)=P2k

表2-2 各级名义进、排气压力（MPa)

级次 Ⅰ Ⅱ 名义排气压力P1 0.1 0.3

名义排气压力P2 0.3 0.9 2.初步计算各级排气温度

按绝热过程考虑，各级排气温度可用下式求解：

介质为空气，k=1.4。

计算结果如表2-3所示。计算结果表明排气温度T2<160℃，在允许使用范围内。

表2-3 各级名义排气温度

级次 Ⅰ Ⅱ

名义吸气温度 ℃ K 40 313 50 323 ε 3 3 计算参数 k ε(k-1)/k 1.4 1.321 1.4 1.321 名义排气温度 K ℃ 413 140 427 154 3.计算各级排气系数

因为压缩机工作压力不高，介质为空气，全部计算可按理想气体处理。

由排气系数的计算公式：

分别求各级的排气系数。 (1)计算容积系数：

其中，多变膨胀指数m的计算按表1-3查得： I级多变膨胀指数mI： II级多变膨胀指数mII： 则各级容积系数为：

(2)压力系数λp的选择：

考虑到用环状阀，气阀弹簧力中等，吸气管中压力波动不大，两级压力差也不大，可选取 λpI=0.97，λpII=0.98。 (3)温度系数λT的选取：

考虑到压缩比不大，气缸有较好的水冷却，气缸尺寸及转速中等，从图1-6查得λT在0.935-0.975范围内，可选取λTI=λTII=0。96。 (4)泄漏系数λ1的计算：

用相对漏损法计算λ1：

a. 考虑气阀成批生产，质量可靠，阀弹簧力中等，选取气阀相对泄漏值VvI=VvII=0.02

b. 活塞均为双作用，有油润滑，缸径中等，压力不高。选活塞环相对泄漏值Vr1=0.005，VrII=0.006

c. 因有油润滑，压力不高，选取填料相对泄漏值VpI=0.005，VpII=0.001 由于填料为外泄漏，需在第Ⅰ级内补足，所以第Ⅰ级相对泄漏中也包括第Ⅱ级填料的外泄漏量在内，泄漏系数的计算列入表2-4。

泄损部位 气阀 活塞环 填料 总相对泄漏 泄漏系数

(5)各级排气系数计算结果列入表2-5

vvI vvII vrI vrII vpI vpII ∑v λI=1/(1+∑vi ) 相对泄漏值 Ⅰ级 0.02 0.005 0.0005 0.001 0.0265 0.974 Ⅱ级 0.02 0.006 0.001 0.027 0.973 级数 λv λp λT λl Ⅰ Ⅱ

λ= λv λpλTλl 0.778 0.7 0.858 0.865 0.97 0.98 0.96 0.96 0.974 0.973 4.计算各级凝析系数及抽加气系数

(1)计算各级凝析系数

a. 计算在级间冷却器中有无水分凝析出来 查表1-5得水在40℃和50℃时的饱和蒸汽压:

PbI=7.375kPa （40℃） PbII=12.335kPa （50℃ ）

则:

所以在级间冷却器中必然有水分凝析出来，这时φ b. 计算各级凝析系数

(2)抽加气系数μo

因级间无抽气，无加气，故 μoI=μ

oII

1II

=1。

=1

5.初步计算各级气缸行程容积

6.确定活塞杆直径

为了计算双作用气缸缸径，必须首先确定活塞杆直径，但活塞杆直径要根据最大气体力来确定，而气体力又需根据活塞面积（气缸直径）来计算，他们是互相制约的。因此需先暂选活塞杆直径，计算气体力，然后校核活塞杆是否满足要求。

（1）计算任一级活塞总的工作面积

，（

z-同一气缸数）有：

（2）暂选活塞杆直径

根据双作用活塞面积和两侧压差估算出该空压机的最大气体力约为1.5吨左右，由附录2，暂选活塞杆直径d=35mm。

活塞杆面积

（3）非贯穿活塞杆双作用活塞面积的计算 盖侧活塞工作面积: Fg=0.5(Fk+fd) 轴侧活塞工作面积: Fz=0.5(Fk-fd) Ⅰ级：

Ⅱ级：

（4）计算活塞上所受气体力计算 a. 第一列（第Ⅰ级）： 外止点：

PI外=P1IFZI-P2IFgI

5-45-4

=1×10×710×10-3×10×720×10=-14500N

内止点：

PI内=P2IFZI-P1IFgI

5-45-4

=3×10×710×10-1×10×720×10=14100N

b. 第二列（第II级）： 外止点：

PII外=P1IIFZII-P2IIFgII

5-45-4

=3×10×233×10-9×10×243×10=-14880N

内止点：

PII内=P2IIFZII-P1IIFgII

5-45-4

=9×10×233×10-3×10×243×10=13680N

由以上计算可知，第二列的气体力最大，为-14880N，约合1.5吨。由附表2可知，若选取活塞杆直径d=30mm是可以的，但考虑留有余地，取d=35mm。

7.计算各级气缸直径

（1）计算非贯穿活塞杆双作用气缸直径 根据 ，有：

（2）确定各级气缸直径

根据查表1-6，将计算缸径圆整为公称直径： DI=300mm； DII=180mm

8.实际行程容积及各级名义压力

（1）计算各级实际行程容积Vh'

非贯穿活塞杆直径双作用气缸行程容积：

（2）各级名义压力及压力比

因各级实际行程容积Vhk'与计算行程容积Vhk不同，各级名义压力及压力比必然变化。各级进、排气压力修正系数βk及βk+1分别为： a. 各级进气压力修正系数：

b. 各级排气压力修正系数：

c. 修正后各级名义压力及压力比:

P1k'=βkP1k P2k'=β

k+1

P2k

ε'=P2k'/P1k'

计算结果列入表2-6。

级 次 计算行程容积 Vhk m3 实际行程容积 Vhk' m3 Ⅰ 0.02856 0.028 Ⅱ 0.00953 0.01 修正系数 βk=VhI'Vhk/ (VhIVhk') βk+1=VhI'Vh(k+1)/ (VhIVh(k+1)') P1k P1k'=βkP1k P2k P2k'=βk+1P2k ε'= P2k'/P1k' 1 0.93 0.1 0.1 0.3 0.28 2.8 0.93 1 0.3 0.28 0.9 0.9 3.21 名义吸气压力 （MPa） 名义排气压力 （MPa） 修正后名义压力比

9.计算缸内实际压力

缸内实际压力：

Ps=P1'(1-δs) Pd=P2'(1+δd)

由图1-10，查得δs，δd，计算各级气缸内实际压力，结果见下表。

表2-7 考虑压力损失后的缸内实际压力比

级修正后名义次 压力(MPa） P1' P2' 相对压 力损失 δs δd 1-δs 缸内实际压1-δd 力损失(MPa) Ps Pd 实际 压力比 ε‘= Ps/Pd Ⅰ 0.1 0.28 0.05 0.082 0.95 1.082 0.095 0.304 0.035 0.061 0.965 1.061 0.27 0.959 3.2 3.54 Ⅱ 0.28 0.9

10.计算各级实际排气温度

按k=1.4和m=1.3两种情况计算，计算结果见下表。从中可以看出，按k=1.4计算出的排气温度超过了180℃的允许范围，但实际测出的排气温度接近多变压缩m=1.3的结果，认为在允许的范围内。

表2-8 根据实际压力比求得各级实际排气温

度

级吸气温度 实际次 压力 ε'(k-1)/k (℃) (K) 比ε' Ⅰ 40 313 3.2 1.394 Ⅱ 50 323 3.54 1.434

k=1.4 m=1.3 T2 T2 T2 (K) (℃) ε'(m-1)/m (K) 436 462 163 1 1.308 1.338 409 431 T2 (℃) 136 158 11.缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径

气缸直径的圆整，活塞杆直径的选取及各级吸排气压力的修正都直接影响到气体力，需重新计算如下： （1）第Ⅰ列(第Ⅰ级) a. 活塞面积 盖侧：

轴侧：

b. 压力:PSI=0.95×105Pa PdI=3.04×105Pa

c. 气体力:

外止点：PI外=PSIFZI-PdIFgI

5-45-4

=0.95×10×697×10-3.04×10×707×10 =-14870N

内止点: PI内=PdIFZI-PSIFgI

5-45-4

=3.04×10×697×10-0.95×10×707×10 =14480N

（2）第Ⅱ列(第Ⅱ级)

a. 活塞面积 盖侧：

轴侧：FZII=FgII-fd=0.0254-9.62×10-4=244×10-4m2 b. 压力

PSII=2.7×105Pa

5

PdII=9.59×10Pa c. 气体力

外止点：PII外=PSIIFZII-PdIIFgII

=2.7×105×244×10-4-9.59×105×254×10-4 =-17800N

内止点：PII内=PdIIFZII-PdIIFgII

=9.59×105×244×10-4-2.7×105×254×10-4 =160N

由以上计算表明，最大气体力在第Ⅱ列外止点（-17800N），约为1.8吨，没有超过活塞杆的允许值，可用。

12.复算排气量

气缸直径圆整后，压力比发生变化，引起容积系数相应的变化。

如其它系数不变，则排气系数为：

经上述修正后的排气量为：

Vd=VhI'λI'n=0.028×0.79×450=9.96m3/min

计算结果与题目要求接近，说明所选用的气缸是合适的。

13.计算功率，选取电机

（1）计算各级指示功率

（2）整机总指示功率：

Ni=NiI+NiII=24+26.5=50.2 KW

（3）轴功率Nz：

因本机为中型压缩机，取机械效率ηm=0.92，则：

（4）所需电机功率：

因本机是三角皮带传动，取传动效率ηe=0.97，则：

实际本机选用JR1156型三相绕线式感应电动机，功率为75KW是足够的，说明以上计算可用。

14.热力计算结果数据

（1）各级名义，实际压力及压力比见下表

表2-9 各级名义、实际压力及压力比

级次 Ⅰ Ⅱ 名义压力(MPa) P1 P2 ε 0.1 0.28 0.28 0.9 2.8 3.21

（2）各级实际排气温度:

T2I=409K 或 T2I=136℃ T2II=431K 或 T2II=158℃ （3）气缸直径:

DI=300mm DII=180mm

（4）气缸行程容积:

VhI'=0.028m3 VhII'=0.01m3

（5）实际排气量: Vd'=9.96m3/min

实际压力(MPa) Ps Pd ε' 0.095 0.27 0.304 0.959 3.2 3. （6）活塞上最大气体力: Pmax=PII外=-17800N （7）电动机功率: Ne=75KW

（8）活塞杆直径：d=35mm

3 动力计算

1.第Ⅰ级缸解析法

1.1 运动计算

（1）曲柄运动状态：

r=s/2=200/2=100mm ω=2πn/60=450π/30=47.2

rω=0.1×47.2=4.72m/s

2

rω=0.1×47.22=222.8m/s2

（2）位移：

1 盖侧：Xgr1cos112sin2k1r

 轴侧：XzSXg

1 速度：cr(sincos2)

2 加速度: ar2(cossin2)

每隔10s按上述计算xg,xz,c,a将结果列入表2-11，其中α是第Ⅰ列及第Ⅱ列本列的曲柄转角，两者结果一样，故共用一个表。

曲柄转角 活塞位移 活塞速度 活塞加速度2a(m/s) c(m/s) 曲柄转角  0 10 xg(mm) xz(mm)  360 350 20 340 30 40 50 60 70 80 330 320 310 300 290 280 90 100 110 120 130 140 270 260 250 240 230 220 150 160 170 180

210 200 190 180 1.2 气体力计算

用列表计算法作各级气缸指示图及气体力展开图。 （1） 各过程压力：

s0PP膨胀过程: i ssx0im进气过程: Pi=Ps

ss0压缩过程: PiPs

s0xim排气过程: Pi=Pd

本机属于中型压缩机，取m=m＇=1.4，xi是活塞位移，用运动计算中各点的位移值。因本机为双作用活塞，盖侧气体力与轴侧气体力应分别列表计算。 （2）气体力：

盖侧 PipiFg

轴侧 PipiFz

对双作用活塞盖侧与轴侧气体力应分别计算，然后将同一转角时两侧气体力合成。

气体力符号规定：轴侧气体力使活塞杆受拉，为正；盖侧气体力使活塞杆受压，为负。

（3）将计算结果列入表中：

Ⅰ级盖侧气体力列入表2-12，Ⅰ级轴侧气体力列入表2-13，合成气体力列入表2-16。

活塞位移 膨胀过程 进期过程 压缩过程 排气过程 气体力kN 曲柄转角 sPipi0xsg0m xgk1r Pips ss0Pipixsg0mPipd PipiFg 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360

曲柄转角 活塞位移 膨胀过程 进期过程 压缩过程 排气过程 气体力kN  xzSxgsPipi0xzs0mPips ss0Pipixzs0mPipd PipiFz 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90           200 210 220 230 240 250 260 270 100110120130140150160170180190280 290 300 310 320 330 340 350 360

曲柄转角 I级 曲柄转角 I级  0 10 20 30 40 50 盖侧Pg 轴侧Pz 合成P 190 200 210 220 230 240 盖侧Pg 轴侧Pz 合成P 60 70 80 90 250 260 270 280 290 300 100 110 120 130 140 150 160 310 320 330 340 350 170 180

360

1.3 往复惯性力计算

（1）往复运动质量的计算 连杆质量：m113kg。

取小头折算质量：m1'0.3m10.3133.9kg

Ⅰ级活塞组件及十字头组件质量： mP25.48.233.6kg 于是得到各级往复运动质量：

mSmPm1'33.63.937.5kg

（2）活塞加速度

加速度值由运动计算已知。 （3）计算各级往复惯性力：

ImSa

计算结果列入表Ⅱ-2-17。关于惯性力的符号规定：以使活塞杆受拉为正，受压为负，这一规定恰好和惯性力与加速度方向相反的规定一致。

1.4 摩擦力的计算 (1)往复摩擦力的计算

取往复摩擦力为总摩擦力的70％

Ⅰ级往复摩擦力：

110.7241600.7Ni(1)600.92mRS487N

2Sn20.2450关于往复摩擦力的符号规定：

a. 仍以使活塞杆受拉为正，受压为负。

b. 在 00-1800 之间为向轴行程，摩擦力使活塞杆受拉，定为正。 在 1800-3600 之间为向盖行程，摩擦力使活塞杆受压，定为负。 （2）旋转摩擦力的计算

旋转摩擦力为总摩擦力的30％

111)600.3(2426.2)(1)60m0.92278N Sn0.2450R0.3N(1.5 综合活塞力计算

（1）将气体力、往复惯性力及往复摩擦力合成就得到综合活塞力P∑ PPIR 计算结果列入表2-18。

活塞力P∑是随着曲柄转角α而变化的其正负号规定同前。

曲轴转角 气体力 往复惯性 0 10 PkN sin IkN RSkN PkNTIkN cos 往复摩擦活塞力 切向力 20 30 40 50

60 70 80 90

100 110

120 130 140 150 160 170

180 190 200 210 220 230

240 250 260 270 280 290

300 310 320 330

340 350

360

1.6 切向力的计算

（1）切向力的计算

sin()sinP(sin)

2cos21sin TP 计算结果列入表Ⅱ-2-18。 （4）平均切向力的计算

a. 由列表计算的切向力求平均切向力T m

TmT1363642011.67kN 36 b. 由热力计算所得的轴功率计算平均切向力

'Tm30Nz54.63011.59kN rn0.1450

1.7 飞轮矩的计算

（1）压缩机一转中的能量最大变化量L：

LmImrfmax0.034920008028577.9Nm

（2）旋转不均匀度δ的选取

本压缩机与电机是用三角皮带传动，由教材δ=（1/30）～（1/40）取δ=1/30。

（3）飞轮矩的计算

MD23600L3600577.930.23kgm2 22n3.14245021301.8 分析本压缩机动力平衡性能

2.第Ⅰ级缸图解法

2.1运动曲线

由表2-11中的值描点连线作出曲线图如图2-2。

2.2 Ⅰ级气缸指示图

用活塞行程为横坐标，以气体力为纵坐标，将表中的数据在坐标上描点连线即成，Ⅰ级气缸指示图如图2-3。

2.3气体力展开图

以曲柄转角α为横坐标，以气体力为纵坐标，将指示图展开。轴侧气体力为正，绘在横坐标上，盖侧气体力为负，绘在横坐标以下，并将合成气体力绘出，Ⅰ级气缸气体力展开图如图2-5。

（2）列的综合活塞力图的绘制

将每列的气体力、往复惯性力及往复摩擦力相迭加，绘在同一比例尺的图上，就到列的综合活塞力图，横坐标为曲轴转角α，纵坐标为活塞力P∑如图2-7。

2.4切向力图

根据切向力的计算表作切向图，如图2-9

（1）用求机仪（或其它方法）求得平均切向力与总切向力曲线所包围的面积：

F1=-0.26cm2 , F2=8.82cm2 , F3=-4.805cm2 , F4=0.371cm2 , F5=-0.024cm2 , F6=0.102cm2 , F7=-1.272cm2 , F8=0.276cm2 , F9=-2.1cm2

（2）作幅度面积向量图

将平均切向力下方的面积定为［－］向上作向量，平均切向力上方的定为［＋］向下作向量，把所有这些向量依次首尾相接平行作出（最末一个向量的终点与第一个向量的始点在同一水平线），得到向量图上最高点与最低点间的差值

fmax8.28cm2，如图2-9。比例尺：1cm2cm2。

3.第Ⅱ级缸解析法

3.1 运动计算

（1）曲柄运动状态：

r=s/2=200/2=100mm ω=2πn/60=450π/30=47.2

rω=0.1×47.2=4.72m/s

2

rω=0.1×47.22=222.8m/s2

（2）位移：

1 盖侧：Xgr1cos112sin2k1r

 轴侧：XzSXg

1 速度：cr(sincos2)

2 加速度: ar2(cossin2)

每隔10s按上述计算xg,xz,c,a将结果列入表2-11，其中α是第Ⅰ列及第Ⅱ列本列的曲柄转角，两者结果一样，故共用一个表。

曲柄转角 活塞位移 活塞速度 活塞加速度2a(m/s) c(m/s) 曲柄转角  0 10 20 30 40 xg(mm) xz(mm)  360 350 340 330 320 50 60 70 80 90 310 300 290 280 270 260 100 110 120 130 250 240 230 140 220 150 160 170 180

210 200 190 180 3.2 气体力计算

用列表计算法作各级气缸指示图及气体力展开图。 （1） 各过程压力：

s膨胀过程: PiPs0

s0xim 进气过程: Pi=Ps

ss0压缩过程: PiPs

s0xim 排气过程: Pi=Pd

本机属于中型压缩机，取m=m＇=1.4，xi是活塞位移，用运动计算中各点的位移值。因本机为双作用活塞，盖侧气体力与轴侧气体力应分别列表计算。 （2）气体力：

盖侧 PipiFg

轴侧 PipiFz

对双作用活塞盖侧与轴侧气体力应分别计算，然后将同一转角时两侧气体力合成。

气体力符号规定：轴侧气体力使活塞杆受拉，为正；盖侧气体力使活塞杆受压，为负。

（3）将计算结果列入表中：

Ⅰ级盖侧气体力列入表2-12，Ⅰ级轴侧气体力列入表2-13，合成气体力列入表2-16。

3.3 往复惯性力计算

（1）往复运动质量的计算 连杆质量：m113kg

取小头折算质量：m1'0.3m10.3133.9kg

Ⅱ级活塞组件及十字头组件质量： mP20.78.220.7kg

于是得到各级往复运动质量：

mSmPm1'20.73.924.6kg

（2）活塞加速度

加速度值由运动计算已知。 （3）计算各级往复惯性力：

ImSa

计算结果列入表Ⅱ-2-17。关于惯性力的符号规定：以使活塞杆受拉为正，受压为负，这一规定恰好和惯性力与加速度方向相反的规定一致。

3.4 摩擦力的计算

往复摩擦力与旋转摩擦力分别计算如下： （1）往复摩擦力的计算

取往复摩擦力为总摩擦力的70％ Ⅱ级往复摩擦力:

RS0.7Ni(111601)600.726.20.92m532N

2Sn20.2450关于往复摩擦力的符号规定：

a. 仍以使活塞杆受拉为正，受压为负。

b. 在 00-1800 之间为向轴行程，摩擦力使活塞杆受拉，定为正。 在 1800-3600 之间为向盖行程，摩擦力使活塞杆受压，定为负。 （2）旋转摩擦力的计算

旋转摩擦力为总摩擦力的30％

R0.3N(111)600.3(2426.2)(1)60m0.92278N Sn0.24503.5 综合活塞力计算

（1）将气体力、往复惯性力及往复摩擦力合成就得到综合活塞力P∑ PPIR 计算结果列入表2-18。

活塞力P∑是随着曲柄转角α而变化的其正负号规定同前。

3.6 切向力的计算

（1）切向力的计算

TPsin()sinP(sin)

2cos21sin 计算结果列入表Ⅱ-2-18。 （4）平均切向力的计算

a. 由列表计算的切向力求平均切向力T m

TmT1363642011.67kN 36 b. 由热力计算所得的轴功率计算平均切向力

T'm

30Nz54.63011.59kN rn0.14503.7 飞轮矩的计算

（1）压缩机一转中的能量最大变化量L：

LmImrfmax0.034920008028577.9Nm

（2）旋转不均匀度δ的选取

本压缩机与电机是用三角皮带传动，由教材δ=（1/30）～（1/40）取δ=1/30。

（3）飞轮矩的计算

MD23600L3600577.92 30.23kgm221n3.142450230

3.8 分析本压缩机动力平衡性能

4.第Ⅱ级缸图解法

4.1运动曲线

由表2-11中值描点连线作出曲线图如图2-2。

4.2 Ⅱ各级气缸指示图

用活塞行程为横坐标，以气体力为纵坐标，将表中的数据在坐标上描点连线即成，Ⅱ级气缸指示图如图2-4。

4.3作气体力展开图

以曲柄转角α为横坐标，以气体力为纵坐标，将指示图展开。轴侧气体力为正，绘在横坐标上，盖侧气体力为负，绘在横坐标以下，并将合成气体力绘出，Ⅱ级气缸气体力展开图如图2-6。

（2）列的综合活塞力图的绘制

将每列的气体力、往复惯性力及往复摩擦力相迭加，绘在同一比例尺的图上，就到列的综合活塞力图，横坐标为曲轴转角α，纵坐标为活塞力P∑图2-8。

4.4作切向力图

根据切向力的计算表作切向图，如图2-9

（1）用求机仪（或其它方法）求得平均切向力与总切向力曲线所包围的面积：

F1=-0.26cm2 , F2=8.82cm2 , F3=-4.805cm2 , F4=0.371cm2 , F5=-0.024cm2 , F6=0.102cm2 , F7=-1.272cm2 , F8=0.276cm2 , F9=-2.1cm2

（2）作幅度面积向量图

将平均切向力下方的面积定为［－］向上作向量，平均切向力上方的定为［＋］向下作向量，把所有这些向量依次首尾相接平行作出（最末一个向量的终点与第一个向量的始点在同一水平线），得到向量图上最高点与最低点间的差值

fmax8.28cm2，如图2-9，1cm2cm2。

4 零部件设计