组合型线涡旋压缩机的动力学模型

对组合型线的涡旋压缩机进行力学分析,并利用MATLAB给出这些力学参数随曲轴旋转的动态变化规律,在此基础上建立起主要部件的动力学模型,为组合型线涡旋压缩机的设计奠定了基础。     

涡旋压缩机优化设计专家系统的开发与研究

涡旋盘的优化设计基于模型的推理运算过程，这些模型包括涡肇压缩机设计用的理论模型、实验模型和经验知识模型。优化过程分涡旋盘的涡旋参数优化和涡旋盘的尺寸优化两部分：参数优化是确定一组最好的涡旋参数、使涡旋压缩机的能效比ＥＥＲ为最高；尺寸优化是以有限元ＦＥＭ分析计算和手段，确定最优的涡旋盘尺寸，使它们的变形小，重量轻，强度大。利用该系统所设计的样机性能明显提高。     

圆渐开线变截面涡旋压缩机型线的参数优化

圆渐开线变截面涡旋压缩机的优化设计均以几何性能为目标。为了得到在几何性能和力学性能方面更为优越的涡旋压缩机,文章建立圆渐开线变截面涡旋压缩机压缩比和轴向气体力的数学模型,分析压缩比和轴向气体力随型线参数的变化趋势;结合几何性能和力学性能,以压缩比倒数和轴向气体力为目标函数,利用多目标遗传算法对其进行优化,得到不同参数变化下的非劣解集。对优化型涡旋盘与未优化涡旋盘进行的定量分析结果表明,优化型涡旋盘的压缩比提高了16.14%,轴向气体力降低了5.62%,证明了优化的可行性。该研究为圆渐开线变截面涡旋压缩机设计时型线参数的选取提供了一定的参考。     

变齿高涡旋压缩机涡旋盘的疲劳强度分析

采用R134a制冷剂的汽车空调用制冷压缩机在国标工况下的理论外压力比为6.16,基于小型轻量化的考虑,现行的涡旋压缩机涡旋圈数较少,内压力比小于6.16,而变齿高涡旋压缩机可以通过改变涡旋的齿高尺寸来提高压缩机的内容积比,达到提高内压力比的目的。为了提高变齿高涡旋压缩机的运行寿命,文章利用有限元方法进行了温度场和压力场耦合作用下的热应力分析与疲劳强度分析,并根据等效应力分布情况进行涡旋齿高参数的优化。计算结果表明,涡旋盘最大等效应力发生于齿根台阶附近,齿高参数优化后最大等效应力降低了8.52%,试验工况下的涡旋盘疲劳寿命达到393.3 h。     

涡旋机械的机构模型及理论分析

建立了一个由曲柄和双滑块组成的新的涡旋压缩机的机构模型．新模型符合机构学的基本原理，又与人们的机构概念相一致．应用该模型对涡旋机械进行机构分析和运动分析的结果证明了该模型对各种结构类型的涡旋压缩机具有普遍意义，揭示了涡旋机械工作原理和工作条件的一般规律，特别是对现代涡旋压缩机设计中的关键技术──径向随变机构提供了理论基础和根据．     

考虑机构误差和运动副磨损的涡旋压缩机可靠性分析

根据涡旋压缩机工作原理和结构特点,基于机构学理论,将涡旋压缩机机构简化为一平行四连杆机构.通过机构运动分析,并在运动副连续接触理论和各随机因素符合正态分布的假设下,建立了考虑机构尺寸误差和运动副磨损涡旋机构的运动可靠性模型.通过算例分析了机构尺寸误差和运动副磨损对机构输出运动精度可靠性的影响,结果表明尺寸误差和机构磨损使动涡旋产生自转现象,压缩机运动可靠性受到影响.     

代数阿基米德螺旋涡旋型线的研究

利用微分几何共轭曲面和法向等距曲线理论,证明了代数阿基米德螺旋线作为涡旋压缩机型线的可行性,并分析讨论了代数阿基米德螺旋型线的基本特点,为变截面涡旋压缩机的设计提供了一种新的方法,同时表明代数阿基米德螺旋型线的结构及受力均优于圆的渐开线,有较好的应用前景。     

涡旋压缩机型线参数偏好性优化设计

针对涡旋压缩机设计参数优化目标单一,未考虑设计者对优选方案集中各主要设计参数倾向性的问题,在对涡旋压缩机设计变量向量定义的基础上,提出以最大压缩比与最大体积利用系数线性加权的优化设计目标函数,结合层次分析法能够统一处理定性与定量因素的突出优点,对主因素影响程度赋予相应的权重值,通过归一化处理和线性加权进行二次优选,实例分析证明该方法能有效提高涡旋型线性能。     

变截面涡旋压缩机型线的研究

利用微分几何学中共轭曲面啮合原理,推导出涡旋齿啮合的基本条件方程式,并在此基础上提出了一种新的混合型线.通过描述新型线的设计及在AutoCAD上的实现过程,为变截面涡旋压缩机的设计工作提供了一种新的思路和方法.     

变径基圆渐开线涡旋型线的研究

利用微分几何共轭曲面理论,证明了变径基圆渐开线作为涡旋压缩机型线的可行性,建立了该型线的几何理论,分析讨论了该型线的基本特点,表明变径基圆渐开线型线的受力及结构均优于圆渐开线,有很好的应用前景,同时为变壁厚涡旋压缩机的设计提供了一种新方法.     

变频涡旋压缩机的研究与应用

介绍了交流电机转速的改变方法和变频涡旋压缩机在节能及经济性方面的各种优点,以及变频涡旋压缩机在天然气压缩中的应用．同时详细介绍了天然气变频恒压供气系统的设计过程,实现了变频涡旋压缩机在天然气压缩中的应用．天然气变频恒压供气系统具有变频涡旋压缩机的特点和优点,完全满足设计要求．     

转速对涡旋压缩机性能的影响

以转速为研究重点，分析转速对涡旋压缩机性能参数的影响，这对于涡旋压缩机的转速确定及变转速压缩机设计及经济的运行具有重要的指导意义，运用本文的数学模型也可以准确的预测其工作性能。为涡旋压缩机的设计提供了理论依据。     

天然气变频涡旋压缩机的性能研究

采用变频涡旋压缩机为微型燃气轮机提供天然气,搭建了供气系统的试验台,开发了涡旋压缩机的测试与数据采集/分析系统,对涡旋压缩机的各部件及系统进行了优化,并对采集的数据进行了详细的分析,获得了有关天然气变频涡旋压缩机运转的详细情况.数据分析结果体现出变频涡旋压缩机的高效率和低振动优点,同时高质量地完成了系统400 h的寿命试验,表明天然气变频涡旋压缩机供气系统安全可靠,完全满足设计要求,进而为变频涡旋压缩机在天然气压缩中的应用提供了理论和试验依据.     

涡旋压缩机双圆弧修正的几何理论和压缩比研究

推导出了涡旋压缩机渐开线型线的双圆弧修正齿的面积和质心的计算公式,并得到了由该齿构成的动静涡旋在不同曲轴转角下所组成的中心腔和各压缩腔轴向投影面积的计算公式,完善了双圆弧修正的几何学,同时得出了不同修正参数及不同排气角下的压缩比的计算公式,对涡旋压缩机的研究和设计有一定的指导作用.     

热泵涡旋压缩机的热力学特性

基于热泵涡旋压缩机几何参数、热力学第一定律、质量能量守恒定律等,建立了热泵涡旋压缩机的几何模型和热力学模型.利用欧拉法对所建热力学模型进行求解,得到了压缩机运行1个周期工作腔内工质温度、压力、质量的变化规律,并进一步分析了不同工况条件下热泵涡旋压缩机工作过程中泄漏量的变化规律.同时,通过搭建实验平台对所建热力学模型进行了验证.结果表明：吸气压力和吸气温度对压缩腔的影响最大,吸气压力降低0.1 MPa时第三压缩腔泄漏量降低9.45%,吸气温度降低5℃时第三压缩腔泄漏量降低6.841%;而转速的变化对涡旋压缩机各个工作腔泄漏量的影响比较平均;且实验值与模拟值接近,验证了模型的正确性,可为热泵涡旋压缩机的性能优化提供一定的理论参考.     

无油润滑涡旋压缩机冷却系统的研究

无油润滑涡旋压缩机冷却系统是通过循环冷却水带走压缩机系统部分热量,以确保无油润滑涡旋压缩机稳定运行.根据无油润滑涡旋压缩机的结构特点,阐述了冷却系统的组成,并对各组成部分进行分析,然后利用微机测控系统对冷却系统进行自动检测和控制,减少了工作量,实现了智能化控制.试验数据说明冷却系统对无油润滑涡旋压缩机的工作性能改善明显.     

涡旋压缩机渐开线型线始端多对圆弧修正

为了提高涡旋压缩机的综合性能,提出了涡旋齿始端多对圆弧修正,这是一种能生成完全啮合型线的圆弧类修正方法.通过对2对圆弧修正的讨论,得出了任意n对圆弧修正涡旋齿的生成方法、始端几何参数间的通用关系式和修正圆弧方程.与传统的单对圆弧修正相比,多对圆弧修正同时可有效地提高压缩机的压缩比和涡旋齿始端强度.研究结果可直接应用于型线修正设计,所提出的圆弧作为涡旋型线的条件丰富了涡旋齿啮合的几何理论.     

含间隙涡旋压缩机转子系统刚柔耦合模型仿真分析

为了提高涡旋压缩机转子系统的精度与可靠性,通过ADAMS和ANSYS建立了含运动副间隙涡旋压缩机转子多刚体及刚柔耦合模型,对动涡盘倾覆下驱动轴承柔性和运动副间隙对转子系统动力学性能的影响进行仿真分析,在此基础上对轴承偏磨区域进行了有限元分析.分析结果表明:运动副间隙下轴承柔性对轴承的位移和速度影响较小,对轴承加速度和碰撞力影响较大;加速度最大值约为多刚性体模型的13.34倍,碰撞力最大值增加2.9倍;排气角后31.29°范围轴承发生偏磨,在滚针的2/7处出现最大应力.仿真结果为涡旋压缩机的设计和动力学行为预测提供分析方法和理论指导.     

涡旋齿数对多齿涡旋压缩机性能的影响

建立适用于任意齿数的多齿涡旋盘通用几何模型,得到压缩机吸气量、压缩比及相对滑动速度等性能参数随涡旋齿数的变化规律,讨论齿厚、齿高和节距等涡旋盘结构参数的制约条件和齿数对涡盘性能的影响,并对圆渐开线与正多边形渐开线作为多涡旋齿齿壁型线的区别进行分析对比.结果表明:与单涡旋齿涡旋压缩机相比,当基圆?膊 半径不变时,多涡旋齿相对滑动速度明显减小;当节距不变时,多涡旋齿吸气量明显增加;多齿涡旋压缩机可同时提高排气量、减小压缩机外形尺寸和摩擦损失,更适用于较大吸气量的应用场合.     

运动副间隙对涡旋压缩机切向泄漏间隙的影响

针对曲柄销防自转机构涡旋压缩机运动副间隙引起的切向泄漏问题,基于机构学原理简化的平行四杆机构模型,利用连续接触模型,将含间隙的机构转化为多构件多自由度无间隙的机构进行分析,并借助Matlab数值分析软件得出防自转曲柄销处间隙值对动涡旋自转角及切向泄漏间隙的影响.结果表明:动涡盘自转使得泄漏间隙变化量随主轴转角周期性变化,且随着间隙值的增大而增大;反向自转形成的负值间隙变化量使动静涡旋齿磨损增大.因此,在压缩机设计时应严格选用配合公差,减少配合间隙带来的不利影响.