机构误差对涡旋压缩机性能的影响

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涡旋压缩机作为新一代高效的容积式压缩机,和其它形式的压缩机相比,其具有体积小、效率高、结构简单紧凑、噪声低及运行平稳等诸多优点,目前已被广泛地应用在制冷、空调及动力工程等领域。涡旋压缩机主要是由曲轴、动静涡盘、平衡块、支架体及防自转机构组成,可从机构学方面来描述其结构及工作原理。以往都是在理想状态下对涡旋压缩机进行分析和设计,但是在实际工作状态下,由于存在尺寸加工误差、装配误差、运动副间隙及磨损等因素的影响,动涡盘除了做平动运动外,还会有自转运动。  因此,本文以涡旋压缩机为研究对象,在型线啮合理论的基础上,建立涡旋压缩机的机构误差模型,研究机构误差对涡旋压缩机运动可靠性及摩擦损失等产生的影响,可以为合理地确定压缩机零件的精度和提高压缩机的性能提供参考依据。  基于涡旋型线的啮合理论,建立了涡旋压缩机各个压缩腔的几何理论模型,该模型动态地描述了动静涡旋盘型线在啮合过程中各个工作腔从吸气、压缩到排气的工作过程特点。根据涡旋压缩机受力特点,建立了动涡盘、十字环力学分析模型。  根据涡旋压缩机动静涡盘的运动关系,从机构学方面对涡旋压缩机的机构模型进行了简化,建立了曲柄滑块模型、平行四连杆模型。基于双公转型涡旋压缩机的啮合原理,建立了双公转机构模型的运动方程。  基于涡旋压缩机的四连杆机构模型,在考虑机构误差及运动副磨损的条件下,应用机构学理论,建立了涡旋压缩机的机构误差模型,分析了机构误差对涡旋压缩机运动可靠性的影响。应用润滑摩擦理论和流体力学理论,建立了考虑机构误差的动静涡盘端面摩擦模型,通过分析计算所得到的结论可为提高压缩机的性能提供理论基础。
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