涡旋压缩机是一种具有高效、重量轻、振动小、高可靠性的容积式流体机械,具有越来越广泛的应用。本课题主要通过对工作中的涡旋压缩机涡旋盘的流场进行数值仿真,得到其温度场分布,将流场离散作为涡旋齿的载荷边界条件,对动涡盘分别在气体力载荷、温度载荷及两者同时作用下的应力和变形进行分析,讨论不同主轴转角的涡旋齿强度和刚度,得到其应力分布和变形规律。对涡旋盘进行固有模态分析,得到其固有频率及振型。同时基于有限元结构分析的结果对其疲劳寿命进行了预测,得到其寿命云图及最低疲劳寿命。具体研究工作如下:(1)对涡旋压缩机的基本结构、工作原理及型线几何理论进行了研究,包括型线基本方程、涡旋齿基本参数、工作腔容积的计算;分析了动涡盘上的作用载荷,为下一步数值计算提供了理论基础。(2)基于热应力场耦合建立了涡旋压缩机动涡盘的有限元模型,讨论了五种不同主轴转角的涡旋齿强度和刚度,得到了涡旋齿应力分布和变形规律。结果表明:压缩腔运动到排气孔位置附近时,涡旋盘整体的应力与变形最大;涡齿头部、涡齿末端与端板连接处为危险区;热变形是影响该机构整体变形量的主要因素;同时对有限元仿真结果的可靠性进行验证,结果表明:本文对动涡盘仿真分析的方法是合理的且结论是准确的。(3)对动涡盘进行模态分析计算,得到动涡盘固有频率和振型。结果表明:涡旋压缩机旋转激振频率低于动涡盘一阶模态的三分之一以上,旋转冲击频率不在动涡盘固有频率范围内,不会产生共振。动涡盘模态分析为涡旋盘结构动力学分析和结构改进设计提供了依据,并为以后压缩机的整机设计奠定了基础。(4)根据动涡盘实际工况以及材料特性,确定材料的S-N曲线和选择合理修正参数,在前面已获得的结构静态分析结果基础上,施加合理的疲劳载荷,对其进行疲劳分析,预测其疲劳寿命。结果表明:动涡盘最低疲劳寿命满足要求,具有一定的指导意义与应用价值。