双工作腔滑片压缩机气缸型线的研究及特性分析

分析了双工作腔滑片压缩机气缸的型线问题,建立了判别气缸型线优劣的准则,提出了气缸型线的生成原理,依据该原理构造出６ 种气缸型线并导出其特性方程．用判别准则分析这些型线时发现,简谐气缸型线的特性优于其它型线．通过分析简谐气缸型线的结构参数 相对升程对型线特性及工作腔容积的影响,优化出其合适的取值范围为０ ．２７ ～０ ．３５ ．最后对采用简谐气缸型线的滑片压缩机与涡旋式压缩机的性能作了比较,结果表明：简谐气缸型线是双工作腔滑片压缩机比较理想的气缸型线     

倾斜滑片滚动活塞压缩机工作特性分析

为了增大滑片与转子间的接触范围、减缓滑片磨损及增加该处气体密封性能,将直立滑片向排气口侧旋转一定角度后形成倾斜滑片滚动活塞压缩机.通过对倾斜滑片和直立滑片的顶端圆弧半径、滑片与转子间接触范围、滑片受力、滑片的运动特性及滑片两侧工作腔容积等多方面的研究与比较,证实了倾斜滑片具有减缓滑片磨损、改善气体密封和减小弹簧力等优点.     

子母叶片泵叶片顶端形状对叶片的受力影响

针对子母叶片泵叶片形状对受力影响的问题,就无厚叶片、顶部为圆弧的单面后倾叶片和对中圆弧叶片3种情况对吸油区叶片受力过程进行了分析与建模,并仿真得到一系列母叶片所受接触反力的变化曲线.结果表明:忽略叶片厚度得到的结果与实际情况有很大的差异,顶部有圆弧的叶片比单面后倾叶片受力状况要好.可以通过优化的方法,综合考虑叶片受力状况以及叶片的结构与运动等因素,来选取对中圆弧叶片顶部圆弧的半径.     

同步回转式压缩机滑片摩擦特性研究

通过对新型同步回转式压缩机滑片的运动及受力分析,建立了其动力学模型,分析推导了滑片上各点摩擦力随主轴转角的变化关系及滑片上摩擦功耗的大小.在该模型基础上,对一台排量为96 cm3/r的同步回转式压缩机样机的滑片所受的摩擦力及摩擦功耗进行了分析计算,并与相同规格的旋叶式压缩机进行比较.结果表明:同步回转式压缩机滑片摩擦功耗主要发生在滑片与转子滑槽之间,占滑片总摩擦功耗的88.5%;样机的滑片摩擦功耗只有66.08 W,比同规格旋叶式压缩机的滑片总摩擦功耗降低85.1%;样机的总摩擦功耗约为218 W,比同规格旋叶式压缩机降低53.8%.研究结果表明,同步回转式压缩机在摩擦功耗方面表现出明显优势.     

同步回转式制冷压缩机的运动分析

为了解决目前小型全封闭制冷压缩机由于运动部件之间相对运动速度较高而引起的摩擦磨损严重和零部件使用寿命短的问题,开发研制了一种新型的全封闭同步回转式制冷压缩机.介绍了同步回转式制冷压缩机的工作原理和结构特点,对关键零部件的运动规律以及相互之间的运动关系进行了分析推导,并对一台同步回转式制冷压缩机样机进行了数值计算.结果表明:样机的转子与气缸之间的平均相对运动速度为2.62 m/s,比同规格的滚动活塞式压缩机和滑片式压缩机的分别降低了79.16%和76.83%;样机的滑板与转子之间的平均相对运动速度只有0.80 m/s,比同规格滚动活塞式压缩机的降低了92.93%,比滑片式压缩机的滑片与气缸之间的平均相对运动速度降低了93.64%;同步回转式制冷压缩机转子与气缸以及滑板与转子之间的相对运动速度非常小,可以大大降低相互之间的摩擦磨损,提高压缩机的性能及零部件的使用寿命.     

平动转子式压缩机的平动机构及其分析

介绍了一种新型旋转式压缩机的工作原理，该压缩机的转子采用平动转动的工作方式，因此它的主要运动副如转子与滑片、转子与气缸、转子与端盖之间的相对运动速度很小，故压缩机的摩擦和磨损亦小、论文对该类压缩机的平动机构进行了探讨，推导并分析了平动机构的运动学公式．     

摆杆约束往复活塞式压缩机的虚拟仿真分析

为了了解摆杆约束往复活塞式无油润滑空气压缩机的工作性能,为新机型的设计、物理样机实验和优化提供依据,缩短研发周期,应用虚拟样机技术建立了摆杆约束往复活塞式无油润滑空气压缩机的运动仿真模型,以理论分析为基础,仿真分析了压缩机的运动特性以及主要工作部件的受力情况。仿真结果表明,与传统摇摆往复活塞式压缩机相比,摆杆约束往复活塞式压缩机的活塞和密封环对气缸的换向敲击强度较弱,气缸侧压力较小,说明采用摆杆机构对活塞的往复行为进行约束能有效减少机械噪声和延长密封环的使用寿命。对新机型进行了物理样机试验,试验结果表明,摆杆约束压缩机的空载噪声比传统摇摆压缩机的空载噪声低约2 dB（ A）、整机工作噪声则低约1 dB（ A）,密封环寿命比传统摇摆压缩机的寿命大约提高10％,仿真结果与试验结果吻合。     

旋叶式压缩机叶片运动学理论研究与仿真

分析了叶片偏置式旋叶式压缩机的优势,用等距曲线的包络原理,将叶片的运动简化为叶片主圆弧圆心的运动,对叶片偏置式旋叶式压缩机建立起叶片运动学模型,导出了叶片位移、叶片速度及叶片加速度与转子转角的关系,并由获得的理论进行了仿真分析,该方法避免了求叶片接触点的复杂过程,同时具有求解的精确性。由于偏置式叶片与对心式叶片其运动学特征有较大的差异,对叶片偏置式旋叶式压缩机的叶片运动分析,不能简单地采用对心式叶片的分析方法,由简化方法计算分析所获得的结论不能表明所研究缸体型线具有的运动学和动力学特性。对广泛应用的偏置式旋叶式压缩机叶片的运动学提出了科学符实的理论计算方法,对实现高容积效率和高效压缩的多段组合的缸体型线的创新,提供了可靠分析的理论基础,拓宽了旋叶式压缩机的设计理论。     

滚动活塞压缩机滑片脱空碰撞实验分析

为了探明滚动活塞压缩机弹簧刚度对滑片运动的影响,利用自主设计的滚动活塞压缩机等效装置,通过高速摄影技术观测压缩机运转过程中滚动活塞与滑片间隙的动态变化过程.实验结果表明:滑片与滚动活塞之间存在脱空与碰撞,并伴有周期性异响,某些工况下滑片与活塞之间出现多次碰撞,脱空导致压缩机产生振动和噪声.增大弹簧刚度以及减小转子转速均可改善滑片脱空与碰撞产生的负面影响.转子转速相同时,弹簧刚度越小脱空持续时间越长;弹簧刚度相同时,转子转速越高脱空持续时间越长.     

滑片膨胀机槽底引压结构的研究

针对滑片膨胀机工作过程中高压进口流体在经过吸气孔口时对滑片冲击而造成滑片被压入槽底且无法与气缸内壁正常接触的问题,提出了一种滑片槽底引压结构.该结构将高压流体引入滑片槽底容积腔内,通过引入槽底的高压气体力来削弱进气冲击影响,保证滑片与气缸内壁良好接触.通过理论计算,得出了槽底引压结构的最优结构参数;通过比较无引压和有引压结构的膨胀机在相同工况下的实验结果,得出了引压结构对膨胀机工作过程中动力过程和热力过程的影响机理.研究结果表明:利用槽底引压结构,膨胀机能够在跨临界CO2制冷系统中稳定运行;滑片与气缸内壁贴合情况大幅改善,膨胀机性能大幅提高,输出功率最高达到了682 W,绝热效率最高值从无引压时的23.7%增长到有引压时的49.8%.     

旋叶式压缩机的气缸型线研究

根据旋叶式压缩机的工作原理，提出了气缸型线设计的基本原则。通过泄漏分析，设计出由密封圆弧、过渡曲线、主曲线所组成的气缸型线并推导出各段型线的通用方程。压缩机的吸气容积、内容积比等与主曲线的函数形式相关。以抛物线、椭圆、三次曲线以及三角函数为例的研究表明，三次曲线构成的气缸型线具有最大的吸气容积而内容积比最小，适用于大排气量低压比的机器；椭圆型线的吸气容积最小而内容积比最大，适用于小气量高压比的机器；三角函数型线介于两者之间；抛物线不适宜作为气缸型线。型线的最小曲率半径一般出现在过渡曲线段的拐点上，可通过改变曲线形式及扩大过渡曲线范围得到理想的最小曲率半径值，以利于机器的加工。     

旋叶式汽车空调压缩机的噪声源识别

运用分别运行法、频谱法和声强法分析了JSS-96系列旋叶式汽车空调压缩机噪声的产生机理,指出该型号压缩机的噪声源主要是由电机噪声和排气口的气体压力脉动引起的周期性脉动噪声以及进气噪声,其中电机噪声和进排气脉动噪声对整个压缩机的噪声贡献最大,为进一步控制压缩机的噪声提供了依据．     

旋叶式压缩机的动力特性

研究了旋叶式压缩机的结构特点．依据达朗伯原理,建立了结构受力的数学模型,并编制软件对其进行了动力分析,对旋叶式压缩机的两种典型结构进行了受力分析及比较．研究结果表明,新型双作用旋叶式压缩机在滑片受力、摩擦耗功等方面均表现出明显优势,是一种有发展前景的新机型．研究结果为旋叶式压缩机设计提供了必要的理论依据     

复杂曲面薄壁叶片点铣加工弹性变形预测

针对复杂曲面薄壁叶片点铣加工刀位的特点,建立了平均铣削力预测模型,利用多因素正交试验法对铣削力系数进行了标定,并验证了该模型的正确性.在此基础上,考虑了铣削力与弹性变形之间的耦合效应,提出了复杂曲面薄壁叶片点铣加工过程中弹性变形量计算的迭代格式,并利用Matlab和Ansys集成实现了薄壁叶片在各刀触点处弹性变形量的计算.试验结果表明,弹性变形预测值与实际加工测量值之间的最大偏差为27.255 μm,最小偏差为2.001 μm,平均偏差为11.164 μm,预测结果与实际结果十分吻合.     

凸轮转子叶片马达的过渡曲线中心角参数优化

提出了针对凸轮转子外轮廓过渡曲线段的参数优化设计方法.通过对马达关键参数解析式推导及分析,得出了压力角、叶片干扰转矩、流量脉动、泄漏量与过渡曲线中心角之间的关系.通过解析计算及仿真,得出了该类型叶片马达凸轮转子设计的理论依据和优化参数.经过实验验证,基于该中心角优化参数设计的凸轮转子叶片马达取得了良好的伺服精度,证明了凸轮转子过渡曲线段中心角参数优化设计的正确性和可行性.     

不同叶尖间隙处理对轴流压气机性能的影响

采用数值模拟方法,对一台典型轴流压气机级进行提升压气机效率和喘振裕度的叶尖间隙处理研究,除了采用斜沟槽和梯状间隙处理外,还设计了一种新颖的斜坡槽结构。研究表明:斜沟槽和梯状间隙在叶尖前端凸台附近和叶尖中部均分别存在一个回流区,其中梯状间隙对应的后台阶上游出现额外的高熵增区域;斜坡槽可以消除叶尖前端凸台处的回流区,对斜坡槽最高点轴向位置优化后可以减小叶尖中部回流区,进一步降低损失。当斜坡槽前端径向高度为0.2 mm,叶尖前缘与斜坡槽起点高度齐平,斜坡最高点后移至叶尖前缘下游6%叶尖轴向弦长位置时,压气机设计点效率较光壁原型上升了0.12%,喘振裕度提高了8.3%。     

基于ANSYS的叶片泵有限元分析

在现代工程设计中通过有限元分析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题.介绍了利用ANSYS软件进行叶片泵有限元分析的过程.为叶片泵的优化设计提供了依据.