【摘 要】
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涡旋压缩机是一种节省材料、能耗低的新型容积式压缩机。近几十年来的研究和发展非常迅速。该压缩机与其他类型的压缩机相比,具有效率高、体积小、结构简单、运行平稳、噪声低
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涡旋压缩机是一种节省材料、能耗低的新型容积式压缩机。近几十年来的研究和发展非常迅速。该压缩机与其他类型的压缩机相比,具有效率高、体积小、结构简单、运行平稳、噪声低等优点。目前主要应用在空调、交通运输和动力工程等领域。 变容量涡旋压缩机在工作的时候,传动系统主要有两个作用,一是传递动力;二是确保动涡旋盘能够正常工作。所以,该系统的好坏对变容量涡旋压缩机的稳定性有着重要的影响。本文采用多体动力学和有限元分析的方法,对传动系统进行研究。结果表明,该方法能更加精确地掌握变容量涡旋压缩机传动系统的载荷变化,为优化变容量涡旋压缩机传动系统的设计参数提供了参考。 首先,本课题以涡旋压缩机的理论研究为基础,对传动系统进行了详细的受力分析,建立了力与力矩的平衡方程,并通过建模软件建立了传动系统零部件的三维实体模型,对传动系统进行虚拟装配,并进行干涉检查。检验了传动系统的设计是否合理。 在对传动系统理论研究和虚拟建模的基础上,利用多体动力学软件,建立了多刚体动力学模型。通过对传动系统进行多体动力学仿真分析,实现了变容量涡旋压缩机运动状态的可视化,得到了不同转速下曲柄销和主副轴承受力的变化规律,为进一步分析变容量涡旋压缩机的动态特性奠定了基础。 此外,利用有限元方法,分析了传动系统在变转速情况下,曲柄销受力和主副轴承受力共同作用在传动系统时的变形和应力分布,得到了变形和应力云图。结果发现,传动系统的最大变形量发生在动涡盘连接的部分和电机连接的部分,最大应力集中在传动系统中的曲拐部位,在退刀槽和轴肩处有应力集中现象。并对传动系统进行了强度校核,其强度符合要求,可以长时间安全稳定的运行。最后对传动系统进行了模态分析,得到了前六阶固有频率和振型,找到了传动系统振动时的危险区域,进而为传动系统的优化设计提供了参考和依据。
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