【正文】 目錄 緒 論 ......................................... 1 1. 概述 ........................................ 3 渦旋壓縮機(jī)的研究背景 ......................... 3 渦旋壓縮機(jī)的工作原理 ......................... 4 渦旋壓縮機(jī)的主要特點(diǎn) ......................... 6 渦旋壓縮機(jī)的應(yīng)用 ............................ 7 渦旋壓縮機(jī)發(fā)展展望 .......................... 8 渦旋壓縮機(jī)研究意義 .......................... 9 2. 渦旋式壓縮機(jī)及裝置系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ......... 10 渦旋壓縮機(jī)動靜渦盤及其工作原理 .................. 10 ........................... 12 ..................... 13 ............................. 15 ............................. 16 3. 主要部件設(shè)計(jì) ............................... 18 機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的選擇 ....................... 16 ............... 16 4. 渦旋齒線型的選擇與繪制原理 ................ 27 ................................ 27 ................................ 28 ................................ 29 ................................ 29 .................................. 30 5. 壓縮機(jī)附件及密封細(xì)節(jié) ....................... 33 ...................................... 33 ...................................... 35 .................................... 36 ........................................ 36 ........................................ 37 ............................................ 38 ............................................ 38 總 結(jié) ......................................... 41 參考文獻(xiàn) ....................................... 42 致 謝 ......................................... 43 摘 要 本設(shè)計(jì)為空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要零部件包括動渦盤、靜渦盤、支架體、偏心軸、防自傳機(jī)構(gòu)及平衡機(jī)構(gòu)，動靜渦旋盤應(yīng)用圓的漸開線及其修正曲線的線型。 傳統(tǒng)上，渦旋壓縮機(jī)主要 是利用 金屬零件和油來潤滑摩擦 的 表面和降低排氣溫度和 防止 泄漏。 并且 對于食品加工，醫(yī)療系統(tǒng)，紡織制造，燃料電池系統(tǒng)，和其他超潔凈領(lǐng)域，石油的操作 等方面是至關(guān)重要的。 為了獲得無油的空氣，石 油 在渦旋壓縮機(jī)的工作腔 是 被 嚴(yán)格禁止 的 。所以它對 發(fā)展無油潤滑渦旋壓縮機(jī) 是 很重要（鈧）。 在 本文 中，對鈧的 工作原理和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了研究。一些研究 性 工作和最 來關(guān)于 這 方面的專利描述 都進(jìn)行了 詳細(xì)的分析，特別是注入水和空氣冷卻鈧 方面 。 鈧在 未來的發(fā)展 方面 也 進(jìn)行了展示 。分析結(jié)果表明， 鈧在這一領(lǐng)域 有巨大的 增長潛力。 首先，確定了渦旋壓縮機(jī)的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，其次確定了渦旋壓縮機(jī)的各個重要零件的結(jié)構(gòu)尺寸，然后確定了渦旋線圓的漸開線線型并且對渦旋線進(jìn)行修正，而后選擇渦旋壓縮機(jī)的各種附件，最后利用 對渦旋壓縮機(jī)的主軸進(jìn)行有限元分析，最終說明了渦旋壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題。在渦旋齒線型的設(shè)計(jì)中，不僅說明了漸開線的特征和渦旋線的成形過程，而且還對渦旋線線型進(jìn)行了修正。 通過以上設(shè) 計(jì)的設(shè)計(jì)過程，最終得到了渦旋壓縮機(jī)。 關(guān)鍵詞：渦旋壓縮機(jī)，動渦盤，靜渦盤，偏心軸 ,密封，性能，結(jié)構(gòu)，水。 ABSTRACT The design is designing the structure of air conditioning scroll pressor , the main parts including moving vortex disc, static vortex disc, bracket dody, eccentric shaft ， anti rotation mechanism and balance mechanism,the application of static and moving vortex disc involve circle and linear correction curve. First of all, the important structural parameters of scroll pressor is determined, then determined the structure size of each important part of scroll pressor, and then determine the involute type vortex line round and the vortex line is modified, and then choose a variety of accessories of the scroll pressor, the spindle of scroll pressor for finite element analysis, the final show the problem in the design of structure of scroll pressor. In the design of scroll profile, not only describes the forming process of involute characteristics and vortex lines, but also to carry on the revision to the vortex line. Through the above design, we finally got the scroll pressor. KEY WORDS: scroll pressor, moving vortex disc, static vortex disc, eccentric shaft 緒論 本設(shè)計(jì)以空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)為題，主要為了學(xué)習(xí)渦旋式壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)過程，以及運(yùn)用和鞏固我們大學(xué)所學(xué)知識。目前在空調(diào)領(lǐng)域?qū)τ跍u旋式壓縮機(jī)的研究已越來越普遍也越來越熱門，渦旋式 壓縮機(jī)的發(fā)展將會不僅僅為空調(diào)領(lǐng)域帶來飛躍，從而針對空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)的研究是非常有意義的。 通過回顧渦旋式壓縮機(jī)的歷史，我們對其可以進(jìn)行初步的了解。渦旋式壓縮機(jī)最早由法國工程師 Creux 發(fā)明并于 1905 年在美國獲得專利，于國際上 70 年代開始開發(fā)應(yīng)用的一種新型壓縮機(jī)，它以高效率，高可靠性，低能耗，低噪音，零件少，易損件少，結(jié)構(gòu)緊湊等突出優(yōu)點(diǎn)引起許多國家的重視，被稱為全新一代壓縮機(jī)，在 1705KW 輸出功率的范圍內(nèi)，渦旋壓縮機(jī)已在單元式空調(diào)機(jī)及汽車空調(diào)器中得到相當(dāng)普遍的應(yīng)用，并很快牢固地占領(lǐng)了市場，由于渦旋壓縮 機(jī)在較寬的頻率范圍內(nèi)（ 30120hz）均有較高的容積效率與絕熱效率，適合采用變頻裝置，可進(jìn)一步降低空調(diào)器的耗能，提高舒適性，所以在空調(diào)領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展前景。為保證環(huán)保減少制冷劑泄露到空氣中，汽車空調(diào)領(lǐng)域中具有采用全封閉式渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展方向。 70 年代以前由于難以得到高精度的渦旋形狀，缺乏實(shí)用而可靠地驅(qū)動機(jī)構(gòu)，摩擦磨損的問題不能妥善解決，因此渦旋壓縮機(jī)在將近 70年的時間內(nèi)未得到普及應(yīng)用直到 70 年代初期，美國的 ADL 公司及日本，中國的幾家公司又相繼重新開始渦旋壓縮機(jī)的研究開發(fā)工作。因若干關(guān)鍵技術(shù)逐步得到解 決，于 80 年代初就推出了空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)的系列產(chǎn)品。這些產(chǎn)品與相同容量的往復(fù)式壓縮機(jī)相比，體積小 40%，重量輕 15%，零件數(shù)減少 85%，效率提高10%，扭距變化幅度小 90%，噪音降低 5db（ A） . 在供暖、空調(diào)與制冷應(yīng)用中，主要的能量都耗在壓縮機(jī)上，高效壓縮機(jī)對美國市場已成為頭等重要因素。在歐洲和日本市場，對低噪音，低振動的壓縮機(jī)需求更為突出，因而，兼有高效低噪兩大優(yōu)勢的渦旋壓縮機(jī)成為換代產(chǎn)品已是必然局勢，雖然在完善密封機(jī)構(gòu)，減少機(jī)械摩擦耗功以及數(shù)控加工提高渦旋盤成產(chǎn)率等方面已經(jīng)進(jìn)行了廣泛有效地改進(jìn)，但作為 技術(shù)密集程度很高的渦旋壓縮機(jī)，其技術(shù)優(yōu)勢和效益任存在很大的發(fā)展?jié)摿Α? 通過借鑒前人研究的方式和方法，本論文旨在根據(jù)已知工作條件，通過各零部件的強(qiáng)度校核和受力分析對空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過完成這次設(shè)計(jì)達(dá)到我們所學(xué)的理論與實(shí)踐相結(jié)合，增加我們的設(shè)計(jì)經(jīng) 驗(yàn)。 渦旋式壓縮機(jī)是一種新型的正壓機(jī)械。渦旋式壓縮機(jī)有許多有利的特性，包括簡單 的 結(jié)構(gòu)、較 低的振動，和相對于其它類型壓縮機(jī)的高容積 的 效率 。伴隨著 渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展，它 已在多領(lǐng)域大受歡迎 。 為了實(shí)現(xiàn)卓越的運(yùn)營效率和 提高 可靠性 ， 渦旋壓縮機(jī) 的壓縮室被注入了 水 。渦旋壓縮機(jī)中潤滑油效率的提高將可以 密封固定 軸與 繞卷軸之間的 空隙 。此外，石油能有助于控制通過吸收一些流體的熱它升壓通過壓縮放電溫度 — 。不過，對于食品加工，醫(yī)療系統(tǒng)、紡織制造、低溫燃料電池堆棧和其他超清潔的應(yīng)用，石油污漬不能在這類領(lǐng)域的容忍和嚴(yán)格禁止。一實(shí)現(xiàn)無油壓縮空氣可能意味著通過油過濾器的使用，另一個是采取鈧。 鈧的 使用 比油的過濾器更加有效 ，因?yàn)樗?潤滑油的使用 。 渦旋壓縮機(jī)面臨的主要問題應(yīng)屬由于加工精度和結(jié)構(gòu)問題導(dǎo)致的徑向和軸向的泄露，但是隨著社會的飛速發(fā)展，工業(yè)的日益壯大，設(shè)備的精度會得到提高，加 工的技術(shù)會得到飛躍，渦旋式壓縮機(jī)將會隨著社會的發(fā)展慢慢挖掘出無限的潛能，它的優(yōu)點(diǎn)將會會越來越突出，發(fā)展前景廣闊。 渦旋壓縮機(jī)的研究背景 20 世紀(jì)初，法國人克拉斯提出了渦旋式壓縮機(jī)的工作原理并取得專利，從而標(biāo)志著一項(xiàng)新技術(shù)的問世?？死固岢龅墓ぷ髟砭褪菧u盤型線為圓漸開線型線，動渦盤公轉(zhuǎn)平動帶動機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，渦旋齒頂部帶有密封裝置。由于加工渦旋型線需要相當(dāng)精密的設(shè)備和工藝技術(shù)，而 當(dāng)時的加工設(shè)備和技術(shù)條件很落后，因此在此之后近半個世紀(jì)，此項(xiàng)理論研究成果一直未獲得突破性的發(fā)展。 到了 70 年代，數(shù)控技術(shù)的快速崛起給加工渦旋壓縮機(jī)這種精密設(shè)備給予了一線曙光。當(dāng)時能源危機(jī)日益加劇，人們試圖找到一種耗能低、效率高、安全可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行平穩(wěn)的新型設(shè)備，而渦旋壓縮機(jī)就是具有以上多種特點(diǎn)的代表性機(jī)械，因此在該領(lǐng)域的探索上實(shí)質(zhì)性上更進(jìn)了一步。 1972 年，美國的 Arthur 先研制出了一臺排氣壓力為 的氦氣渦旋壓縮機(jī)，這臺壓縮機(jī)的研制成功標(biāo)志著渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展進(jìn)入 一個新的紀(jì)元，正式由理論探索轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品開發(fā)，從而轉(zhuǎn)入商業(yè)化的快速發(fā)展。 隨后世界各制造強(qiáng)國紛紛加大了對渦旋壓縮機(jī)的研發(fā)力度和資金投入，新的產(chǎn)品層出不窮?，F(xiàn)在在該領(lǐng)域有所成就的國家主要有：美國、韓國、日本、法國和中國等國家。其中，美國的谷輪公司研制出的渦旋壓縮機(jī)最為著名，并設(shè)有全世界最大的研發(fā)中心，是該領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，公司年產(chǎn)量超過 1000 萬臺。日、韓兩國在該領(lǐng)域研發(fā)方面也有不錯的發(fā)展，其中日本有三電、日立、松下、豐田、三菱重工、大金等具實(shí)力的研發(fā)廠商，而韓國 主要是三星和 LG 在大量研制渦旋壓縮機(jī)。中國雖然著手這個領(lǐng)域較晚，但是這些年發(fā)展飛速。我國研究主力大部分集中于一些科研實(shí)力較強(qiáng)的工科院校中，剛開始以西安交通大學(xué)、蘭州理工大學(xué)和合肥通用機(jī)械研究所為研發(fā)中心，后來有一些高校和科研機(jī)構(gòu)也加入了研發(fā)行列，其中有清華大學(xué)、東北大學(xué)、重慶大學(xué)、南京