【正文】 因節(jié)距 P 由基圓半徑?jīng)Q定則重取 mma ? ,得到 mmP 23? 。 0 0 1 7 4%972 1 7 6 0 2)1( mmVV sp ????? ? 壓縮機指示功 P1=,P2= 指示功 JPPVPLpi 121 ????????????????????????? 壓縮機的指示功率 00 060 ???? ii LnP 選擇電機轉(zhuǎn) 速 n=2840r/min，功率 （三）平衡計算 （ 1）動渦旋的靜平衡 1. 渦旋齒的重量 Gi 動渦旋的靜平衡采用去配重的方式進行 根據(jù)電子計算機計算結(jié)果 Si= Gi= = 40 247。54`) ，內(nèi)徑為45mm ，外徑為 88mm,該扇形中每隔 40176。 由軸的尺寸可知： la=100mm l1=mm l11=100mm l2=361mm OBA C 大平衡鐵的設(shè)計 m1的形狀為 : R=81mm, r 未知 ,厚度為 15mm。 則小平衡鐵總重為： m2= ? ? 322 107][ ????????? = 確定渦旋壓縮機各重要零件的結(jié)構(gòu)尺寸 動渦盤 利用基圓繪制漸開線渦盤得到最大外徑尺寸為Φ 192mm，取動渦盤外徑尺寸為Φ 210mm，渦旋體高 45mm，考慮到十字環(huán)的鍵槽深 5mm，取渦旋底盤厚 15mm，本設(shè)計采用的主軸形式為曲柄銷式，因此動渦盤上需有與曲柄銷配合的凸臺，取其尺寸內(nèi)徑Φ50mm ，外徑Φ70mm ，高40mm 。查相關(guān)資料 ,選擇連接螺釘為 M8 的六角頭螺釘 12 顆，則設(shè)置 12 個φ 9mm 螺紋通孔均布于靜渦盤上，根據(jù)螺釘?shù)某叽?，以及結(jié)構(gòu)不干涉原則可確定放置通孔的臺階尺寸。 圖 主軸 ①主軸結(jié)構(gòu)尺寸的確定 主軸的材料選用渦旋壓縮機常采用的主軸材料 40Cr。具體結(jié)構(gòu)如圖所示。 ③一對嚙合點相嚙合時，嚙合點所在漩渦型面的切向平行，并且與通過渦旋型線特征性狀幾何中心之間連線方向相垂直。 ④漸開線形狀取決于基圓的大小，在相同展角處，基圓的大小不同，其漸開線的曲率也不同。因為圓弧曲線是共軛曲線，因此，在漸開線的氣勢段用圓弧曲線進行修正是合適的。在相同壓力比時，經(jīng)圓弧修正后的渦旋壓縮機可設(shè)計成更加緊湊的結(jié)構(gòu)。十字聯(lián)接環(huán)上兩對凸臺分別與支架體和動渦盤可滑動槽連，如圖 41。 原理：動渦旋體平動時，鋼球可在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動。一般情況下，滾珠的個數(shù)以 820 個 為宜，如圖 42。與十字環(huán)結(jié)構(gòu)相比 ,圓柱銷防自轉(zhuǎn)機構(gòu)具有以下結(jié)構(gòu)特點 : ,圓柱銷結(jié)構(gòu)要求主軸偏心量取定值。 ④小曲柄銷 結(jié)構(gòu)：小曲柄銷的軸頭部分位于支架上的軸孔中 ,曲柄銷位于動渦盤的曲柄銷孔中 ,同時使用的小曲柄銷有 l3 個 ,最常見的布置方式為圓周均布型。只能承受徑向力 ,不能承受軸向力 ,不具有止推軸承的作用是它的不足之處。軸承是渦旋壓縮機的結(jié)構(gòu)中不可或缺的一部分。 潤滑是保證渦旋壓縮機可靠工作的重要環(huán)節(jié)，潤滑油除了潤滑軸承外還起到導(dǎo)熱及密封作用。由于是滑動接觸，所以造成的功耗是比較小的。 軸向間隙 軸向間隙的泄漏線長度比徑向泄漏線長度大得多，因此，軸向間隙的密封效果就比徑向間隙的密封效果重要得多。采用聚四氟乙烯材料時密封條采用整體結(jié)構(gòu)。 結(jié)果 通過對渦旋壓縮機主要零部件及其附件設(shè)計裝配完成后得到本次設(shè)計的渦旋壓縮機裝配圖，如圖 45,利用 UG 建模得到渦旋壓縮機的三維模型如圖 46,圖 47。學(xué)會了獨立思考和運用所學(xué)知識，明白了有針對性的學(xué)習(xí)更有效率。 總的說來，這次的畢業(yè)設(shè)計讓我對所學(xué)的機械設(shè)計的知識有了更深刻的理解，對機械制圖有 了更多的實踐，通過利用所學(xué)理論知識和所學(xué)軟件的操作，完成了本次的設(shè)計任務(wù)，為今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 因所學(xué)知識以及參考資料有限，外加設(shè)計經(jīng)驗不足，本次設(shè)計或多或少存在一些缺點與不足。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我在大學(xué)所學(xué)的理論知識再一次得到了綜合運用，同時也涉及到了許多過去沒接觸過的知識，如本次設(shè)計的主題—— 渦旋式壓縮機 機構(gòu)設(shè)計 ，雖然平時對空調(diào)已經(jīng)司空見慣，但是當我開始設(shè)計時才發(fā)現(xiàn)空調(diào)的真實面目，通過老師的幫助并且查閱了許多資料后，才對渦旋式壓縮機有了粗略的了解；還有在本次設(shè)計其間所用的繪圖軟件的很多以前沒用過的功能也得到了運用，使得我更加了解和熟悉所用的繪圖軟件。 高壓渦旋壓縮機主要靠壓差供油，即潤滑油在壓縮氣體的一定壓差下，從油池將潤滑油壓入背壓腔，到達各個接觸表面，達到潤滑目的。 如果動渦盤上受到的軸向氣體作用力，傳遞到支架上安裝 的軸承，則壓縮機工作時，其壓縮腔頂部留有一定間隙，造成徑向氣體泄漏。 ②在 tpRor ?2?時，徑向間隙值很大，渦旋壓縮機工作時，沿徑向間隙的切向氣體泄漏量明顯增加，容積效率下降，排氣溫度提高，渦旋壓縮機也不能正常工作。理論上講，動靜渦盤的側(cè)壁面沿徑向并不接觸，而是形成一個很小的間隙值，由于潤滑油及高速主軸旋轉(zhuǎn)的雙重作用，單位時間內(nèi)通過徑向間隙的切向氣體泄露受到了限制。 壓縮機的性能 壓縮機能否得到高的工作性能，在很大程度上取決于密封及潤滑的有效性。 本設(shè)計中的渦旋壓縮機選擇結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，易裝配，體積小的十字環(huán)防自轉(zhuǎn)機構(gòu)，通過對其淬火以及表面磷化處理后達到使用要求。由此 ,偏心主軸與小曲柄銷構(gòu)成了一個平面連桿機構(gòu) ,從而限制了動渦盤的自轉(zhuǎn)運動。 注：圓柱銷不是單個使用 ,而是三個同時工作。 原理：當動渦旋體平動時，銷在孔內(nèi)平動，回轉(zhuǎn)半徑 R。 特點：結(jié)構(gòu)簡單，易加工，可實現(xiàn)滾動支撐，減少磨損。 特點：結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，易裝配，體積小，但是易磨損。經(jīng)過圓弧修正后的旋壓縮機，可獲得較高的工作效率，圖 32即為排氣孔處的圓弧修正。 圓弧修正后渦旋壓縮機的特點 充分減少了漸開線起始段構(gòu)成的無用容積，即無修 正時形成 的余隙容 積。 阿基米德線 的修正 設(shè)計動、靜渦旋盤時，常對原始渦旋型線進行修正，以實現(xiàn)不同的目的，為了減少渦旋壓縮機的幾何尺寸，可以將渦旋體偏置于渦旋低端板上，也可以通過改變渦旋型線的布置來獲得比較小的壓縮機體積。 阿基米德線 阿基米德線特征 根據(jù)漸開線的形成的過程，可知漸開線具有下列特征： ①發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾過的圓弧長度； ②因發(fā)生線 Bk 即為漸開線在點 k 的法線。 ②當渦旋型面上一對共軛點相嚙合時，動、靜渦旋盤渦旋型線特征形狀幾何中心之間的距離，不隨主軸角變化。 40Cr 材料的 1100?A ,主軸設(shè)有φ 5mm 通油孔，為空心軸，取β= 則主軸的最小軸徑 mmn PAd )(2840 )1( 43430 ?????? ?。 十字環(huán) 根據(jù)動渦盤上的鍵槽位置以及鍵槽尺寸，確定十字環(huán)的外徑為φ 160mm，內(nèi)徑為φ 140mm， 4個凸臺高 8mm 寬 10mm，對稱布置，材料為 QT600。具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖 21。 φ 10 的圓孔面積： r2=46mm 圓孔質(zhì)量矩： 6 7 103 46= 剩余部分為： yS 11 2 7 103= yS= mm3 yS= ? ?33 37552sin32 ?? 得 α =176。 根據(jù)電子計算機計算結(jié)果 及有關(guān)計算得 S平 = 平衡鐵的厚度 h平為： h 平 = （距離靠軸承部分的端板為 ） 則挖去的配重為 G 平 =[ + （ + ） 1] （ 2）動平衡 1．確定動盤的重心 通過合成法求得動盤的總重為 重心距齒端的距離為 . 2. 確定第一部分 3. （動渦旋、軸承、偏心軸）的重量及重心 軸承質(zhì)量： 221g 重心距原點位置 F= 偏心軸： 重心距原點位置 86+236/2=70 F= 則作為第一部分（動渦旋、軸承、偏心軸）的重量為： +221+= 重心 距齒端距離為 （ ++） /= 4. 離心慣性力和慣性力矩的平衡 ma, m1, m11,m2, ror， r1, r11,r2,分別為第一部分，平衡鐵Ⅰ1，平衡鐵Ⅰ 11，平衡鐵Ⅱ的重量和偏心距。其中心線于 Y軸夾角為 176。 ???????? ? 考慮泄漏等因素的儲備因數(shù) ,對于渦旋壓縮機 , 其泄漏系數(shù)λ應(yīng)不大于 8% %8%%10039。/min，轉(zhuǎn)速為 2880rpm 則 每轉(zhuǎn)排氣量 ： Vs = 179。當吸氣管道中的氣體帶有液滴時，不會直接導(dǎo)致壓縮腔液擊。 3. 主要部件 設(shè)計 渦旋壓縮機的整體結(jié)構(gòu)的選擇 本設(shè)計采用的是立式全封閉低壓殼體腔結(jié)構(gòu)如圖 21。 2）通過壓縮過程模擬及優(yōu)化設(shè)計、采用新的材料與新的機構(gòu)來減少機械摩擦損失、氣體泄漏損失、傳熱損失和氣流阻力損失，提高渦旋壓縮機的工作效率和工作可靠性。 美國考普藍公司是生產(chǎn)制冷壓縮機的專業(yè)廠家，盡管壓縮機的研究開發(fā)起步晚，但現(xiàn)在已成為設(shè)計技術(shù)先進，生產(chǎn)規(guī)模最大的渦旋壓縮機生產(chǎn)廠家， 1996 年的產(chǎn)量達到二百多萬臺。從此，對渦漩式壓縮機的研究開發(fā)就成為壓縮機技術(shù)發(fā)展的熱點之一。 進入本世紀 70 年代，由于能源危機加劇及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，給渦旋壓縮機的發(fā)展帶來了機遇。 展 渦旋壓縮機械的構(gòu)思，是本世紀初期法國工程師克拉斯提出的，并與 1905 年取得美國專利權(quán)。提高渦旋盤的生產(chǎn)效率，設(shè)計出更加緊湊與更加適宜于工業(yè)化生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)都是直接的措施。 ⑧數(shù)碼渦旋壓縮機 Copeland Digital Scroll 可以全方位滿足以下系統(tǒng)應(yīng)用：單蒸發(fā)器多聯(lián)機系統(tǒng)，風(fēng)管送風(fēng)系統(tǒng)，冷水機組系統(tǒng)及機房空調(diào)系統(tǒng)。目前，數(shù)碼渦旋壓縮機和與之配套的電器控制板均向客戶供應(yīng)，以方便開發(fā)多聯(lián)式變?nèi)萘靠照{(diào)系統(tǒng)。 ③動渦盤與主軸等運動件的受力變化小，整機振動小。動渦盤上承受的軸向氣體作用力，隨主軸轉(zhuǎn)角發(fā)生變化，很難恰如其分的加以平衡，因此軸向氣體力往往帶來摩擦功率消耗。當渦旋壓縮機工作時，動渦盤在氣體力作用下，沿軸向與靜渦盤脫離，增大渦盤頂部的氣體泄漏通道面積，降低容積效率和熱效率，因此如何有效的平衡作用在動渦盤上的軸向氣體作用力，成為渦旋壓縮機能否獲得良好性能的重要因素之一。防自傳機構(gòu)設(shè)置在動渦盤與支架體之間，常見的結(jié)構(gòu)形式有： ①十字聯(lián)接環(huán)：其結(jié)構(gòu)簡單但是易磨損，加工困難； ②圓柱銷聯(lián)軸節(jié) ：在機座上開孔板，動渦旋體上連軸銷，當動渦旋體平動時，銷在孔內(nèi)平動。需要指出的是，①中的氣體并不受到壓縮，其容積減少是一個等壓過程，即排氣過程。①和②中氣體容積變化規(guī)律與③中相同。當曲柄轉(zhuǎn)角θ =0 時，③剛好封閉，壓縮機的吸氣過程結(jié)束，這時③中充入的氣體所占據(jù)的空間即為吸氣容積，相當于往復(fù)式壓縮機的形成容積。低壓氣體從靜渦盤上開設(shè)的吸氣孔口或動靜渦盤的周邊縫隙進入吸氣腔，經(jīng)壓縮后由靜渦盤中心處的排氣孔口排出。渦旋式壓縮機的主要零件包括動渦盤，靜渦盤，支架體，偏心軸及防自傳機構(gòu)。然而，由于變截面渦旋壓縮機的型線組成相對靈活，一般由 2 到 3 種型線組成，型線的組成不同或者組成順序不同，建立的分析模型都會不同，從而對幾何學(xué)、動力學(xué)、傳熱學(xué)、摩擦磨損和內(nèi)外泄漏等研究存在一定的難度。然而，隨著工 業(yè)的發(fā)展，等截面渦旋壓縮機由于壓縮比小，已經(jīng)不能滿足工業(yè)上很多情況下的大壓縮比的需求。 （ 1）型線的優(yōu)化設(shè)計和新型線的開發(fā)為渦旋壓縮機的多樣性和理論應(yīng)用增加了新鮮血液，不斷推動理論研