压缩机切向力与飞轮矩的确定

切向力是活塞力通过连杆在曲柄销中心沿转动圆周切线方向的分力。依据列的活塞力数据，就可以得到列的切向力及切向力矩。

对有两列以上气缸的压缩机，将各列切向力合成，就可以得到压缩机的总切向力在曲轴一转中的分布， 由此可确定压缩机的功率消耗。

另一方面，也可根据总切向力的分布特征，确定出均衡阻力矩与动力矩之间差异的力学量一飞轮 矩。

一、列的切向力和法向力

作用在曲柄销上的力Fi,可以分解为垂直于曲柄方向的切向力T 和沿着曲柄方向的法向力R。

其值为规定与曲轴旋转方向相反的切向力为正值，由曲轴中心向外指的法向力为正值，反之为 负值。

显然，切向力对安全阀形成的力矩Tr 等于式的MN,这个力矩就是阻力矩My。

如果把切向力F随0变化的关系式用曲线表示出来，就可以直观地看出T随0的变 化规律，这种曲线称为切向力图。

切向力和法向力单作用压缩机的切向力图。

因为这种压缩机中只在向盖行程(180°~ 360°) 压缩气体，列的切向力图一般也只在向盖行程中出现一 个大峰，峰值大约在280“附近。

双作用压缩机则分别在向盖与向轴行程中都压缩气体，所 以列的切向力图一般有两个大峰。

出现峰值的位置一般是活塞力和活塞速度都同时较大的位置。

根据式则可求出不同曲柄转角时相应的法向力R,得到列的法向力曲线Rf(0)。

法向力是进行曲轴强度计算、轴承摩擦磨损计算的重要依据。

二、总切向力与总平均切向力

多列压缩机的总切向力F,,等于各列切向力与总旋转摩擦力F,的总和，它与曲柄半径 的乘积称为总切向力矩或总阻力矩。

总切向力的表达式为式中z 为总列数。由于每列切向力与曲柄转角的关系式，都是以该列的外止点(0=0") 作为曲柄转角的起始点。

因此，在进行ZF,(0,) 计算时，必须注意各列切向力的相位角。

选取某一列的0角为基准，将各曲拐上同一时刻的列切向力代数求和。

实际的旋转摩擦力分别作用在曲柄销和主轴颈表面上，对曲轴转动形成一个总的摩擦阻 力矩。

工程中为了计算方便，将实际旋转摩擦力所产生的平均旋转力矩除以固定的力臂r (曲柄半径)，得到一个简化的常量旋转摩擦力F,。