新型高壓空氣壓縮機的理論分析與仿真研究.pdf

1、空氣壓縮機在機械、國防、航空、化工、石油、礦山、工農業(yè)等各個領域得到廣泛應用。在航空領域應用的壓縮機有嚴格的空間限制要求，一般的活塞式壓縮機已經(jīng)不能滿足需要，因此，研制氣壓高、體積小、工作性能穩(wěn)定的新型壓縮機迫在眉睫。
　　 本課題得到我國某飛機裝備公司的項目資助，主要以新型十字滑塊空氣壓縮機為研究對象。該新型壓縮機充分利用余隙容積高壓氣體壓力，改變以框架與活塞剛性連接的傳統(tǒng)方式，采用活塞與滑塊直接接觸的柔性連接方式，因此，沒有

2、框架形成的滑道，整個結構更加緊湊，體積更加小型化。
　　 首先，本文對新型壓縮機的結構和工作原理進行研究；建立了新型滑塊機構的力學模型，包括各級氣缸氣體壓力、往復慣性力、旋轉慣性力、氣缸的側向力、曲柄銷所受切向力和法向力等，并使用excel軟件進行了仿真和求解。對其動態(tài)特性分析表明：該新型壓縮機所受活塞合力周期性交化，活塞與滑塊瞬時不分離條件為第四級氣缸排氣壓力達到0.75MPa以上，氣缸所受側向力在數(shù)十牛頓范圍內變化，因此振動

3、小噪聲低。
　　 其次，本文運用Pro/Engineer三維仿真軟件建立了新型壓縮機主體三維實體模型，進行虛擬裝配，并使用Pro/E的運動分析模塊Pro/MECHANISM進行運動學仿真。重點研究壓縮機零部件運動干涉、活塞位置、速度、加速度變化規(guī)律及氣缸行程容積的動態(tài)變化規(guī)律等問題。仿真結果表明，活塞的位置、速度、加速度基本呈正弦曲線變化，同列活塞的速度、加速度變化曲線重合；氣缸容積隨時間呈正弦曲線變化，其行程容積測量結果與樣機