旋葉式壓縮機設計理論研究.pdf

1、目前，旋葉式壓縮機已成為全球汽車空調(diào)壓縮機的主流。對于壓縮機氣缸型線設計，原有的適用于滑片對心布置的旋葉式壓縮機的氣缸型線設計理論缺乏通用性，本研究突破傳統(tǒng)的設計理念，將氣缸型線的設計直接歸結(jié)為滑片運動規(guī)律模型的建立，對旋葉式壓縮機的密封性和工作腔容積進行分析，在保證滑片運動動力特性曲線光滑、連續(xù)的前提下，生成一條使得旋葉式壓縮機性能更優(yōu)的多項式滑片運動規(guī)律曲線，根據(jù)滑片運動與氣缸型線的數(shù)學關系，得到滿足滑片運動規(guī)律的氣缸型線。對于壓縮

2、機的背壓腔模型設計，運用反求的思想，將背壓腔幾何形狀的設計歸結(jié)為背壓數(shù)學模型的建立，背壓數(shù)學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)，提高壓縮機的性能。論文研究工作主要包括以下研究內(nèi)容：
　　 分析了滑片偏心式旋葉式壓縮機的優(yōu)勢，運用等距曲線的包絡原理，將滑片的運動簡化為滑片頂部主圓弧圓心的運動，對滑片偏心式旋葉式壓縮機建立起滑片運動學模型，導出了滑片位移、滑片速度及滑片加速度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的

3、關系，并由獲得的理論進行了仿真分析，該方法避免了求解滑片接觸點的復雜過程，同時具有求解的精確性，對廣泛應用的偏心式旋葉式壓縮機滑片的運動提出了科學符實的理論計算方法。利用MATLAB對其進行數(shù)值仿真分析，證明其結(jié)果的準確性。由分析可知，由于偏心式滑片與對心式滑片運動學特征有較大的差異，對滑片偏心式旋葉式壓縮機的滑片運動分析，不能簡單地采用對心式滑片的分析方法，由簡化方法計算分析所獲得的結(jié)論不能表明所研究氣缸型線具有的運動學和動力學特性。

4、
　　 將旋葉式壓縮機氣缸型線的設計直接歸結(jié)為滑片運動規(guī)律的建立，對旋葉式壓縮機的密封性和工作腔容積進行分析，在保證滑片運動動力特性曲線光滑、連續(xù)的前提下，生成一條使得旋葉式壓縮機性能更優(yōu)的多項式滑片運動規(guī)律曲線，根據(jù)滑片運動與氣缸型線的數(shù)學關系，得到滿足滑片運動規(guī)律的氣缸型線。與傳統(tǒng)簡諧氣缸型線旋葉式壓縮機相比，由多項式滑片運動規(guī)律曲線轉(zhuǎn)化得到的旋葉式壓縮機在保證滑片運動動力特性曲線光滑、連續(xù)的前提下，使得壓縮機氣缸與轉(zhuǎn)子接觸

5、點處有更好的密封性，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。
　　 對滑片偏心式旋葉式壓縮機基元容積進行全新建模，并進行仿真分析，對新型旋葉式壓縮機與傳統(tǒng)旋葉式壓縮機進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，新型旋葉式壓縮機具有比傳統(tǒng)簡諧氣缸型線旋葉式壓縮機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，提高壓縮機性能。設定滑片

6、頂部與氣缸內(nèi)壁接觸力為0，對滑片進行受力分析，并分別分析了各力隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化，重點分析了與接觸力密切相關的滑片背壓力的變化情況，可知轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對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計打下理論基礎。
　　 通過將整個設計分析過程程序化，并建立一套基于C++Builder的旋葉式壓縮機輔助設計分析系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)的相互流通，設計參數(shù)的改變可以非常直觀的從面向?qū)ο蟮慕缑嬷蟹从吵鰜?，極大的