压缩机动力计算实例
制冷压缩机压缩机热力性能计算举例
127.54 kg/h
制冷量
计算：
5.93 kW
等熵压缩功率Pts
计算：
2.11 kW
指示效率ηi
计算：
0.757
机械效率ηm
选取
0.92
轴效率ηe
计算：
0.696
电效率ηel
计算： ，ηmo取0.84
0.585
电功率Pel
计算：
3.607 kW
性能系数COPel
计算：
1.644
414.4 kJ/kg
h2
查工质在(p2, t2)的比焓，即(pdk, t2)
474.0 kJ/kg
h4
查工质在(p4, t4)的比焓，即(pdk, t4)
247.0 kJ/kg
等熵指数k
计算：
1.19
膨胀多变指数m
选取
1.05
压缩多变指数n’
选取
1.14
吸气终了相对压力损失，选取
0.055
排气终了相对压力损失，选取
5-1定压蒸发吸热。
解：
参数
计算方法
结果
ps0=p1
查蒸发温度t0对应的饱和压力即为ps0
217.72 kPa
pdk=p2
查冷凝温度tk对应的饱和压力即为pdk
1648.7 kPa
压缩比ε
计算：
7.57
查吸气状态下(ps0, ts0)工质比体积
0.1178 m3/kg
h1
查工质在(p1, t1)的比焓，即(ps0, t1)
0.11
工质单位质量制冷量
计算：
167.4 kJ/kg
单位等熵压缩功
计算：Байду номын сангаас
第五章-活塞式压缩机动力计算3
tg
F IIl F IIv
3 tg 2
F IIl
3 2
m s r sin 2
2
力的合力虽然是定值，但其变化频率是转速的 两倍，故不能简单加平衡重加以平衡
13
为计算方便起见，在分析计算惯性力 及惯性力矩的平衡中，采用平面直角 坐标系，并将坐标原点 O 设在压缩机 曲轴旋转平面中心，图是双重v形 压缩机在平面直角坐标系中的位置示 意图
3
立式或卧式压缩机
第一列各惯性力为
F IS m s r co s
' ' 2
F IIS m s r co s 2
' ' 2
Fr m s r
' '
2
第二列的惯性力，若以第一列 曲柄转角 为基准，则得
F IIS m s r cos(1 8 0 )
'' '' 2
'' 2
2
FI
F Iv F Il
2
2
2 m s r co s
2
2
2
co s(
2
)
F Il m s r co s sin
' 2
2
m s r co s( ) sin
'' 2
2
tg
F Il F Iv
2 m s r sin
2
2
2
ms ms
'
''
8
一阶往复惯性力它们各自作用在自己的气缸轴线方向上 把这两个周期相同，作用方向不同的力，分别投影到垂直方向和水 平方向，并各自相加，则沿一阶往复惯性力的两个分力：
压缩机热力性能的计算举例1.
qma qVa s 0
1 pdk Pts qma wts qVa p 1 pss00 1 ps 0
上式即是 Pts f t0 , 令Pts ps 0 pdk 0, 可求极值 .
独立变量可能的组合有：
1)t0 , tk , 2)t0 , t w , 3)t0 , ta ,
4)t a , t w , 5)t w , t k , 6)ta , tk
各部件的特性曲线
1) 压缩机的特性曲线
Q0 / W
2）冷凝器的特性曲线
tk 增
大
Q0 / W
ta
增 大
t0 /
压缩机的排气温度 Discharge temperature of compressor
压缩机排气温度过高的影响和危害: 1)影响性能: 降低容积效率、增加功耗 2)影响正常工作:工质、油、电器材料 的化学性质，抱轴烧瓦、烧电机等
pd 2
n 1 n
pdk pd 2 T2 T1 p p s1 s0
Q0 / W
tk ta
增 大
通过特性曲线可求得 压缩机运行平衡点及 系统性能参数
参变量
t0 / ℃
压缩机的工况
名义工况、 考核工况、 最大功率工况、 低吸气压力工况
表1 全封闭活塞式制冷压缩机名义工况 (单位：℃) 工况 高温 工况 低温 工况 冰箱 工况 制冷 剂 R22 R12、 R22、 R502 R12 冷凝 温度 54.4 30 蒸发 温度 7.2 -15 过冷 温度 46.1 25 吸气 温度 35 15 32.2 环境 温度 35± 3 35± 3 35± 3 GB9098 -1988 备注 GB1007 9-1988
往复式压缩机计算实例
往复式压缩机计算实例以下是一个往复式压缩机的计算实例，以进一步理解其工作原理和性能参数的计算方法。
假设有一个往复式压缩机，其气缸直径为100 mm，活塞行程为90 mm，压缩比为6:1，进气温度为27°C，进气容积流量为0.02 m^3/min，压缩机效率为80%。
首先需要计算气缸的容积和进气容积流量。
气缸容积的计算公式为：V_cylinder = π * (d/2)^2 * h其中，d为气缸直径，h为活塞行程。
V_cylinder = 3.1416 * (100/2)^2 * 90 = 636.174 m^3进气容积流量的计算公式为：Q_in = V_in / t_in其中，Q_in为进气容积流量，V_in为进气容积，t_in为进气时间。
假设进气时间为1分钟，则进气容积为：V_in = Q_in * t_in = 0.02 * 1 = 0.02 m^3下一步是计算出排气容积。
排气容积的计算公式为：V_out = V_in * 压缩比其中，V_in为进气容积，压缩比为进气容积与排气容积的比值。
V_out = 0.02 * 6 = 0.12 m^3接下来需要计算出排气流量。
排气流量的计算公式为：Q_out = V_out / t_out其中，Q_out为排气流量，V_out为排气容积，t_out为排气时间。
假设排气时间与进气时间相等，则有：Q_out = V_out / t_in = 0.12 / 1 = 0.12 m^3/min然后可以计算出压缩机的有效排气功率。
压缩机的有效排气功率的计算公式为：P_e = Q_out * p_out / 600其中，P_e为压缩机的有效排气功率，Q_out为排气流量，p_out为排气压力（假设为常数值），600为单位换算常数（将分钟转换为秒）。
假设排气压力为8 bar（绝对压力），则有：最后需要计算出压缩机的绝热效率。
绝热效率的计算公式为：η = (T_out - T_in) / (T_out - T_in / 压缩比) * 100%其中，η为绝热效率，T_out为排气温度（绝对温度），T_in为进气温度，压缩比为压缩比。
空气压缩机比功率的换算方式简述
空气压缩机比功率的换算方式简述一台机器，其马达铭牌上均需注明的参数有（以常规的单级螺杆压缩机132kw机型举例：流量=24m3/min，工作压力=7Bar举例）：马达额定功率（额定输出功率或额定轴功率）：P = 132kw马达效率（以华达电机举例）：η = 94.7%功率因子：COSφ=0.892服务系数S.F=1.15 （也有厂家采用的服务系数S.F=1.2）1.水冷机型基于上述参数，我们可以知道：该台机器的马达名义额定输入功率（不考虑服务系数且满载时）：P1 = （马达额定输出功率P ÷马达效率η）= 132kw ÷ 94.7% = 139.39kw该台机器的名义额定输入功率（考虑服务系数且满载时）：P2 = （主马达额定输出功率P ÷主马达效率η）x (服务系数S.F-0.05) = （132kw ÷ 94.7%）x (1.15 – 0.05)= 153.33kw（注意：理论上计算服务系数时需考虑留5%的余量，不能满额计算）该台机器的名义比功率（在7bar时，考虑服务系数且满载时）：PB1 = P2 ÷ 24 m3/min =6.39kw/( m3/min)2.风冷机型a)如是风冷机器，同时还需要考虑进去风扇的输入功率。
假如该台机器为风冷型机器，风扇马达的额定功率为4.5kw，效率为85%，则风扇马达的输入功耗为：PF = 4.5kw ÷ 85% = 5.29kwb)则该台机器的名义总输入功率（考虑风扇功耗且考虑服务系数且满载时）：PZ = P2 + PF = 153.33 + 5.29 =158.62 kwc)该台风冷机器的名义比功率（在7bar时，考虑服务系数且满载时）：PB2 = PZ ÷ 24 m3/min = 158.62 ÷ 24 = 6.61kw/( m3/min)。
比照GB19153-2009容积空压机能效限定值及能效等级，可知132KW电机、7bar 时对应的能效级别：水冷风冷1级能效机组输入比功率{kw/( m3/min)} 5.6 1级能效机组输入比功率{kw/( m3/min)} 6.02级能效机组输入比功率{kw/( m3/min)} 6.3 2级能效机组输入比功率{kw/( m3/min)} 6.73级能效机组输入比功率{kw/( m3/min)} 7.2 3级能效机组输入比功率{kw/( m3/min)} 7.6就例子而言，可知上机型中水冷的，6.39已超6.3 于6.3与7.2之间，所以能效等级为3；风冷的能效等级为2。
天然气压缩机计算书
第一部分 热力计算一、 初始条件1. 排气量： Q N =20Nm 3/min2. 压缩介质： 天然气气体组分：CH 4:94%；CO 2:0.467%；N 2:4.019%；C 2H 6:1.514% 3. 相对湿度： ψ=100%4. 吸入压力： P S 0=0.4 MPa 绝对压力5. 排出压力： P d 0=25.1 MPa 绝对压力6. 大气压力： P 0 =0.1 MPa 绝对压力7. 吸入温度： t S 0=35℃T S 0=308°K8. 排气温度： t d 0=45℃T d 0=318°K9. 压缩机转速： n=740rpm 10. 压缩机行程： S=120mm 11. 压缩机结构型式： D 型 12. 压缩级数： 4级13. 原动机： 低压隔爆异步电机;与压缩机直联 14. 一级排气温度： ≤130℃ 二、 初步结构方案 三、 初始条件换算以下计算压力均为绝对压力 Q= Q N ×P 0×T S 0／P S 0-ψ×P sa ×T 0进气温度状态下的饱和蒸汽压为P sa =0.005622 MPa P 0 =0.1MPa T 0=273°K其余参数详见初始条件..Q= 20×0.1×308／0.4-1×0.005622×273=5.72m 3/min 四、 级数的选择和各级压力要求为四级压缩总压缩比ε0=014S d P P =0.425.1=62.75ε10=ε20=ε30=ε40=475.62=2.8145 求出各级名义压力如下表查各组分气体绝热指数如下：CH 4: 94% K=1.308； CO 2: 0.467% K=1.30 N 2: 4.019% K= 1.40； C 2H 6: 1.514% K=1.19311-K =∑1r i -Ki ＝11.3080.94- ＋1.310.00467- ＋11.40.04019- ＋11.1930.01514- =3.2464得K1=K2=K3=K4=1.308一级进气温度t S1=35℃;考虑回冷不完善;二三四级进气温度取t S2=六、 计算各级排气系数 λH =λV λP λT λg 1. 容积系数λV(1) 相对余隙容积a;取a 1=0.2；a 2=0.2；a 3=0.2；a 4=0.2 (2) 膨胀过程的多变指数m;m 1=1+0.75K-1=1+0.751.308-1=1.231 m 2=1+0.88K-1=1+0.881.308-1=1.271 m 3=m 4= K=1.308 (3) λV1=1－a 1111m ε－1=1－0.2231.112.8145－1=0.736 λV2=1－a 2212m ε－1=1－0.2 271.118145.2－1=0.749λV3=1－a 3313m ε－1=1－0.2308.118145.2－1=0.759λV4=1－a 44140m ε－1=1－0.2 308.111458.2－1=0.7592. 压力系数λP ;取λP1=0.98；λP2=0.99；λP3=1；λP4=13. 温度系数λT ;取λT1=0.96；λT2=0.96；λT3=0.96；λT4=0.964.H d 035℃时饱和蒸汽压P sa1= 0.005622MPa;40℃时饱和蒸汽压P sa2= P sa3= P sa4=0.007374MPa ψp sa1ε1=1×0.005622×2.8145=0.0175> P sa2 则μd 1=1μd2=22021110sa S sa S P P P P ⨯-⨯-ϕϕ×0120S S P P = 007374.011258.1005622.014.0⨯-⨯-×4.01258.1=0.992μd3=33031110sa S sa S P P P P ⨯-⨯-ϕϕ×0130S S P P = 007374.011686.3005622.014.0⨯-⨯-×4.01686.3=0.988μd4=44041110sa S sa S P P P P ⨯-⨯-ϕϕ×0140S S P P = 007374.01918.8005622.014.0⨯-⨯-×4.0918.8=0.987中间级均无抽气;则μ01=μ02=μ03=μ04=1八、 计算气缸行程容积 V t 0V t10=Q1101λμμd ⋅=5.72×632.011⨯=9.05 m 3/min V t20=Q 2202λμμd ⋅0210S S P P 012S S T T =5.72×656.0992.01⨯×1258.14.0×308313=3.12 m 3/min V t30=Q 3033λμμ⋅0310S S P P 0103S S T T =5.72×678.0988.01⨯×1686.34.0×308313=1.07 m 3/min V t40=Q 4404λμμd ⋅0410S S P P 014S S T T =5.72×687.0987.01⨯×918.84.0×308313=0.375 m 3/min 九、 确定活塞杆直径1.初步确定各级等温度功率N is 和最大功率NN is1=601000·P s10·Q ·ln ε0=601000×0.4×5.72×ln2.8145=39.5KW 因一二三四级压力比相同则N is1=N is2 =N is3= N is4=39.5KW两列等温功率相等;列最大功率N=is is2is1N N η+=6.039.55.93+=132KW其中等温效率ηis 由查表2-9求得..2.确定活塞杆直径根据最大的功率查表2-10;初步选取活塞杆直径为d=60mm.. 十、 计算气缸直径一、二级气缸均为轴侧单作用的轴侧容积;应考虑活塞杆的影响..D 10=20t1V 4d sni+π=20.0617400.129.054+⨯⨯⨯⨯π=0.365m D 20=20t2V 4d sni+π=20.0617400.123.124+⨯⨯⨯⨯π=0.220m三、四级气缸均为盖侧单作用的盖侧容积..D 30=sniπ0t3V 4=17400.121.074⨯⨯⨯⨯π=0.124mD 40=sniπ0t4V 4=17400.120.3754⨯⨯⨯⨯π=0.073m圆整后气缸直径D 1=360㎜、D 2=220㎜、D 1=125㎜、D 2=75㎜十一、 修正各级公称压力和温度1.确定各级实际行程容积V tV t1=()4221d D -π．S ．n=()406.036.022-π ×0.12×740=8.79 m 3/minV t2=()4222d D -π．S ．n=()406.022.022-π ×0.12×740=3.12 m 3/minV t3=423D ⋅π．S ．n=4125.02⨯π×0.12×740=1.09 m 3/minV t4=424D ⋅π．S ．n=4075.02⨯π×0.12×740=0.392 m 3/min2.1.考虑损失后;计算各级气缸内实际压力及压力比;压力损失数值由图2-15查得;计算结果列表如下：十三、 计算轴功率1.实际排气量Q 0 = V t1×λ1=8.79×0.632=5.56 m 3/min2.实际等温功率N is = 601000·P s1·Q 0·ln S d P P=153.4KW3.绝热容积系数λV1＇=1－a 111'1m ε－1=1－0.2231.11037.3－1=0.71λV2＇=1－a 2212'm ε－1=1－0.2 271.113－1=0.712λV3＇=1－a 331'3m ε－1=1－0.2308.11913.2－1=0.747λV4＇=1－a 4414'm ε－1=1－0.2 308.1115.3－1=0.72 4.实际各级指示功率查表得1S Z =0.99; 1d Z =0.99; 2S Z =0.98; 2d Z =0.98; 3S Z =0.96; 3d Z =0.97; 4S Z =0.95; 4d Z =0.97.由于压缩机转速高;取压缩过程指数n i =绝热指数K=1.308.N id1= 601000·P s1·V t1·λv1＇·1-i i n n ·ii nn S d P P 111)''(--1·1112S d S Z Z Z ⋅+=52.8KWN id2= 601000·P s2·V t2·λv2＇·1-i i n n ·ii nn S d P P 122)''(--1·2222S d S Z Z Z ⋅+= 50.6KWN id3= 601000·P s3·V t3·λv3＇·1-i i n n ·ii nn S d P P 133)''(--1·3332S d S Z Z Z ⋅+= 50KWN id4= 601000·P s4·V t4·λv4＇·1-i i n n ·ii nn S d P P 144)''(--1·4442S d S Z Z Z ⋅+=52KW5.总的指示功率N id = N id3+ N id2+ N id3+ N id4=205.4KW十四、 计算轴功率取机械效率ηm =0.85N=midN η=85.04.205=241.6 KW 采用直联传动;传动效率;取ηd =1 N e ＇=16.241=241.6 KW 十五、 选用电动机据电动机额定功率等级;选取电机功率N=280KW功率储备=241.6241.6-802×100%=15.8%满足功率储备为5～15%的要求.. 十六、 计算等温指示效率和等温效率等温指示效率ηis-id =id is N N =4.2054.153=0.747 等温效率ηis =N N is =6.2414.153=0.635第二部分 动力计算一、 绘制各列气体力指示图图纸长度200mm=行程120mm m s =120/200=0.6图纸高度100mm=100000N mp=100000/100=1000N/mm 相对余隙容积a 在图纸上长度Sa 1= a 1×200=0.2×200=40mm Sa 2= a 2×200=0.2×200=40mm Sa 3= a 3×200=0.2×200=40mm Sa 4= a 4×200=0.2×200=40mm n1. 往复运动部件质量根据结构设计可知：连杆部件质量约为m l =40Kg ；十字头部件质量约为m c =25Kg ；两列活塞部件重量大致相等约为m p =70Kg ；往复运动部件总质量m s Ⅰ=m s Ⅱ=0.3×m l +m c =0.3×40+25+70=107Kg 2. 计算惯性力极大、极小值S=120mm; L=360mm; r=S/2=60mm=0.06m; λ= r/L=1/360=0.167 ω=30n⋅π=30740⨯π=77.5m/s两列惯性力极大值相等Ⅰmax =m s ·r ·ω2·1+λ=107×0.06×77.52×1+0.167=45000N45mm 两列惯性力极小值相等Ⅰmin = -m s ·r ·ω2·1 -λ= -107×0.06×77.52×1 -0.167= -32120N32.1mm -3λ·m s ·r ·ω2= -3×0.167×107×0.06×77.52= -19319N19.3mm 3. 列的往复惯性力图：三、 计算往复摩擦力:设定两列的往复摩擦力相等F f =0.6~0.7sn N m id 2100026011⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅η≈0.7×7400.12210002205.46010.851⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=6123N6.1mm 四、 列的活塞力图五、 计算各列切向力和法向力 六、 作综合切向力图1.计算旋转摩擦力:设定两列的旋转摩擦力相等F r =0.4~0.3sn N m id πη⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅111000260≈0.3×7400.1210002205.46010.851⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=2924N2.9mm 2.平均切向力Tm=Sm m A Tl ⨯⋅⋅π3.量的总切向曲线与横坐标所包围的面积A ≈21458mm 24.切向力图的长度比例尺m l =lS⋅π=400120⨯π≈0.9425切向力图的力比例尺m T =1000N/mm T m ≈53645N七、 作幅面图和矢量图 △f=5168 mm 2L=m l ·m T ·△f=0.9425×1000×5168/1000＝4871 由热力计算得到的平均切向力为：T m 、=snN mid πη160⋅⋅=7400.120.8511000205.460⨯⨯⨯⨯⨯π≈51972N误差△=mT m T Tm ''-×100%≈3.2% 误差没超过±5%;作图合格八、 计算飞轮矩 GD 2=3600·L/n 2·δ 取δ=1/100 GD 2=3600×7407404871⨯×100=3202.3 N.m 2。
(完整版)活塞式压缩机的受力分析
I I I II
因动力计算中规定使连杆产生拉伸应力的 力为正，反之为负故式中将负号去掉。
2
一阶往复惯性力
II msr 2 cos 为一阶往复惯
性力。其变化的周期等于曲轴转一周的时 间。
当 00 时，为最大值:
旋转的作用，故称为阻力矩。
自由力
至于PL 又可（ P / PL cos ）再分解
为一个侧向力 N 和活塞力 P 。 N
和十字头销上的 N 构成一个力矩 Nh'
(图2)；
活塞力 P Pg I 。
自由力
气体力和从固定件传来的气体力相互
抵后，主轴O点处只作用着惯性力 I 。
它和曲柄销中心B点处作用着的旋转惯 性力（离心力），这两个力无法在内部 平衡，都会传到机器外，故称自由力或 外力。
卧式机器设计支承的问提
卧式机器由于气缸轴线方向串联有机身、 中体、接筒以及级差式气缸等零件而使机器 过长，为支承其重量应设计成为不要限制其 轴向位移的支承。否则会使中体与机身连接 法兰处受力不均，甚至造成中体连接螺栓在 下半周者断裂事故。
惯性力、活塞力
2）、惯性力 I ，也是交变力。其 和气体力构成活塞力。即：P Pg I
旋转惯性力
旋转惯性力的作用方向始终沿着曲柄
半径指向外，而且规定使曲柄承受拉伸为
正值，受压缩为负值，故式中负号可不顾
及。
mr —旋转质量=曲轴的旋转质量+
（0.6－0.7）连杆质量。
第二节、压缩机中的作用力
一、压缩机运行时的作用力
①空负载运行中：曲柄连杆机构只产生惯 性力和摩擦力。
②满负载运行而突然在止点停车时，压缩 机中只有最大气体力作用在有关零件上。
制冷压缩机热力计算举例
R12 R22 R502 低温名义工况 容积系数 1-0.025{[7.71(1 +0.1)1/1-1]}
能说成长所带给你的东西让你变好了或者变坏了，我只能说它让你长大了。我一
=0.813 1-0.025{[7.57(1+ 0.11)]1/1.05-1} =0.835 1-0.025{[6.91(1+ 0.125)1/0.99-1]} =0.827
压力系数 =0.037 =0.932 =0.924 泄漏系数 0.98 0.975
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0.97 温度系数 0.79（选取） 0.85（选取） 输气系数 0.813×0.937×0.81×0.98 =0.603
0.835×0.932×0.79×0.975 =0.599 0.827×0.924×0.85×0.97 =0.634 实际质量输气量 制冷量 等熵压缩功率
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2.989/3.136=0.92 3.17/3.332=0.92 工质 R12 R22 R502 低温名义工况
轴效率 0.709×0.86=0.617 0.689×0.92=0.634 0.732×0.92=0.673 电效率 0.617×0.83=0.512 0.634×0.84=0.533
能说成长所带给你的东西让你变好了或者变坏了，我只能说它让你长大了。我一
吸气过程平均相对压力损失 0.086 0.092 0.088 排气过程平均相对压力损失 0.064 0.07
0.07 指示功率 =1.735 =2.989 =3.17 摩擦功率 1.309×0.062×0.05
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压缩机动力计算实例
压缩机动力计算的目的：1）求得施加于各零部件上的作用力及其力随转角α的变化规律，为压缩机的强度验算及基础设计提供计算依据；2）确定压缩机所需要的飞轮矩。
本计算实例是为了让学生掌握压缩机动力计算的方法和步骤。
选择压缩机热力计算中的例题2，压缩机的排气量为10min /3
m 其结构型式为L 型空气动力用。
结构示意图如下
一． 计算的原始数据
由压缩机热力计算实例确定了有
关的热力参数与结构参数如下
一级气缸的实际进气压力 Pa p s 5
111095.0⨯= 一级气缸的实际排气压力Pa p d 5
111024.3⨯= 二级气缸的实际进气压力Pa p s 5
121089.2⨯= 二级气缸的实际排气压力Pa p d 5
121054.9⨯=
L 型动力用空气压缩机结构示意图 一级气缸直径 D 1=270 mm 二级气缸直径 D 2=160 mm
活塞杆直径 d=30 mm; 一级气缸的相对余隙容积 11.01=α 二级气缸的相对余隙容积 125.02=α 活塞行程 S=120 mm 曲轴的转速 n = 980 r/min 曲柄连杆比
2.0=λ (
113.56
) 一级气缸的指示功率 N 1=25.8 KW 二级气缸的指示功率 N 2 =25.5 KW 机械效率 9.0=m η 由压缩机的零件结构图得出：
连杆件的总质量 m 1 = 8 kg 十字头组件总的质量 m c = 4.5kg
一级铝活塞总的质量 m p1 = 8.146 kg 二级铝活塞总的质量 m p2 = 8.13 kg
在初步计算时,可以按照下式计算出名列最大往复运动质量:
max 2=
(1+)
p P
m r ωλ P 活塞力
二。
计算各级的气体力指示图
气体力指示图可以采用图解法也可以采用计算法。
本例采用计算法进行。
计算时，可使用简化指示图，根据不同的曲柄转角，求取对应的活塞位移x , 然后按此位移求取对应的气体压力，力的正负号规定为：凡是使连杆受拉伸的力为正，反之为负。
1．压缩过程1～2 计算公式为：F p s x s s p s n i i '
0)(
++= ，s s s p p )1('δ-=，对应于盖侧，压缩过程从
内止点（0
180=θ）算起，直算到3/p F p i ≥，p 3 为压缩终了气缸内的实际压力。
2．膨胀过程3～4
膨胀过程依据公式 F p s x s p m i i 30
)(
+=, 盖侧气缸工作容积的膨胀过程从
外止点0
0=θ算起，直算到1/p F p i ≤为止，取最后一点的气缸压力仍然等于1p 。
3．进气过程 4－1
进气过程可以看作是气缸的压力等于1p 的水平线，F p P s S '
=。
4．排气过程 2－3
排气过程可以看作是气缸压力等于3p 的水平线，F p P 33=。
其中 )]sin 11(1
)cos 1[(22i i i r x θλλ
θ--+
-=
轴侧气缸工作容积的指示图可按同样的方法计算，只是相对于不同的曲柄转角θ的活
塞位移为：
)
sin 11(1
)cos 1[()]
sin 11(1
)cos 1[(22222i i i i i r r r x θλλ
θθλλ
θ---
+=--+
--=
相应的压缩过程应从外止点算起，相应的膨胀过程应从内止点算起。
5．往复摩擦力
往复摩擦力按照公式：sn
N F m
i f 260
)11
(
)7.0~6.0(-=η
6．旋转摩擦力
旋转摩擦力按照公式：sn
N F m i r πη60
)11
(
)
03~4.0(-=
根据以上计算公式，分别计算出气体力、惯性力、摩擦力。
6．切向力
切向力按照公式：i
i
i p F T θλθλ
θ22sin 12sin 2(sin -+
=
在多列压缩机中，总切向力等于各列切向力Z T 与总的旋转摩擦力r F 的总和。
即： i i
i i
Z F T
T +=
∑=1
计算往复运动部件的质量
第一级列 c p l s m m m m ++=113.0=0.3×8+8.146+4.5=15.046 kg 第二级列 c p l s m m m m ++=223.0m s2=0.3×8+8.138+4.5=15.038 kg
往复摩擦力fi F 是一个定值，依据公式 sn
N F m
i fi 2)
11(
)
7.0~6.0(-=η
分别计算出各个列的气体力、摩擦力、惯性力，并且按照各个角度正负值叠加，从而得出各列的活塞力，下图所示。
飞轮矩：49.520188
作第一列气缸的气体力、往复惯性力、往复摩擦力、活塞力及切向力图。
其中：红线表示气体力图；绿线表示往复惯性力图；蓝线表示往复摩擦力图和切向力图；黑线表示了活塞力图。
切向力值按照公式 )sin 12sin 2(sin 2
2
θ
λθ
λθ-+
=pi i F T 计算
第二列
按照第二列超先90度合成切向力
计算知其实际平均切向力和理论平均切向力分别为9369.867 (N); 40366.2 (N)
所计算的飞轮矩为：43.795 Nm2。