旋葉式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、目前，旋葉式壓縮機(jī)已成為全球汽車空調(diào)壓縮機(jī)的主流。對(duì)于壓縮機(jī)氣缸型線設(shè)計(jì)，原有的適用于滑片對(duì)心布置的旋葉式壓縮機(jī)的氣缸型線設(shè)計(jì)理論缺乏通用性，本研究突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，將氣缸型線的設(shè)計(jì)直接歸結(jié)為滑片運(yùn)動(dòng)規(guī)律模型的建立，對(duì)旋葉式壓縮機(jī)的密封性和工作腔容積進(jìn)行分析，在保證滑片運(yùn)動(dòng)動(dòng)力特性曲線光滑、連續(xù)的前提下，生成一條使得旋葉式壓縮機(jī)性能更優(yōu)的多項(xiàng)式滑片運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，根據(jù)滑片運(yùn)動(dòng)與氣缸型線的數(shù)學(xué)關(guān)系，得到滿足滑片運(yùn)動(dòng)規(guī)律的氣缸型線。對(duì)于壓縮

2、機(jī)的背壓腔模型設(shè)計(jì)，運(yùn)用反求的思想，將背壓腔幾何形狀的設(shè)計(jì)歸結(jié)為背壓數(shù)學(xué)模型的建立，背壓數(shù)學(xué)模型主要是控制滑片頂部與氣缸內(nèi)壁的接觸力，從而降低摩擦功率損耗和改善滑片受力狀態(tài)，提高壓縮機(jī)的性能。論文研究工作主要包括以下研究?jī)?nèi)容：
　　 分析了滑片偏心式旋葉式壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用等距曲線的包絡(luò)原理，將滑片的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為滑片頂部主圓弧圓心的運(yùn)動(dòng)，對(duì)滑片偏心式旋葉式壓縮機(jī)建立起滑片運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，導(dǎo)出了滑片位移、滑片速度及滑片加速度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的

3、關(guān)系，并由獲得的理論進(jìn)行了仿真分析，該方法避免了求解滑片接觸點(diǎn)的復(fù)雜過(guò)程，同時(shí)具有求解的精確性，對(duì)廣泛應(yīng)用的偏心式旋葉式壓縮機(jī)滑片的運(yùn)動(dòng)提出了科學(xué)符實(shí)的理論計(jì)算方法。利用MATLAB對(duì)其進(jìn)行數(shù)值仿真分析，證明其結(jié)果的準(zhǔn)確性。由分析可知，由于偏心式滑片與對(duì)心式滑片運(yùn)動(dòng)學(xué)特征有較大的差異，對(duì)滑片偏心式旋葉式壓縮機(jī)的滑片運(yùn)動(dòng)分析，不能簡(jiǎn)單地采用對(duì)心式滑片的分析方法，由簡(jiǎn)化方法計(jì)算分析所獲得的結(jié)論不能表明所研究氣缸型線具有的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性。

4、
　　 將旋葉式壓縮機(jī)氣缸型線的設(shè)計(jì)直接歸結(jié)為滑片運(yùn)動(dòng)規(guī)律的建立，對(duì)旋葉式壓縮機(jī)的密封性和工作腔容積進(jìn)行分析，在保證滑片運(yùn)動(dòng)動(dòng)力特性曲線光滑、連續(xù)的前提下，生成一條使得旋葉式壓縮機(jī)性能更優(yōu)的多項(xiàng)式滑片運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，根據(jù)滑片運(yùn)動(dòng)與氣缸型線的數(shù)學(xué)關(guān)系，得到滿足滑片運(yùn)動(dòng)規(guī)律的氣缸型線。與傳統(tǒng)簡(jiǎn)諧氣缸型線旋葉式壓縮機(jī)相比，由多項(xiàng)式滑片運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線轉(zhuǎn)化得到的旋葉式壓縮機(jī)在保證滑片運(yùn)動(dòng)動(dòng)力特性曲線光滑、連續(xù)的前提下，使得壓縮機(jī)氣缸與轉(zhuǎn)子接觸

5、點(diǎn)處有更好的密封性，容積效率更高，在結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)相同的條件下有更大的吸氣量和排氣量。
　　 對(duì)滑片偏心式旋葉式壓縮機(jī)基元容積進(jìn)行全新建模，并進(jìn)行仿真分析，對(duì)新型旋葉式壓縮機(jī)與傳統(tǒng)旋葉式壓縮機(jī)進(jìn)行基元容積的比較研究。表明在結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)相同的條件下，新型旋葉式壓縮機(jī)具有比傳統(tǒng)簡(jiǎn)諧氣缸型線旋葉式壓縮機(jī)更大的吸氣量和排氣量。
　　 在保證滑片頂部與氣缸內(nèi)壁接觸的前提下，盡量減少接觸力，有助于降低摩擦功耗，提高壓縮機(jī)性能。設(shè)定滑片

6、頂部與氣缸內(nèi)壁接觸力為0，對(duì)滑片進(jìn)行受力分析，并分別分析了各力隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化，重點(diǎn)分析了與接觸力密切相關(guān)的滑片背壓力的變化情況，可知轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)滑片所受滑片槽的約束力影響不大，而滑片背壓力隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大而減少。為滑片背壓腔的合理設(shè)計(jì)打下理論基礎(chǔ)。
　　 通過(guò)將整個(gè)設(shè)計(jì)分析過(guò)程程序化，并建立一套基于C++Builder的旋葉式壓縮機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)的相互流通，設(shè)計(jì)參數(shù)的改變可以非常直觀的從面向?qū)ο蟮慕缑嬷蟹从吵鰜?lái)，極大的