【正文】 職對(duì)我選壓縮機(jī)構(gòu)的要求。最明顯的優(yōu)點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的環(huán)境溫度較低，有利于提高電動(dòng)機(jī)的工作效率。 性 能及結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 渦旋圈數(shù) N、 渦旋齒厚 t、 渦旋齒高 h 的確定 根據(jù)有關(guān)資料確定 : N=； t=4mm； h=40mm 排氣量 Vs 和渦旋節(jié)距 P 的確定 設(shè)計(jì)理論排氣量 179。 則設(shè)計(jì)排氣量為： rmmhtppNVs /2 1 8 7 2 2)2()12( 339。 103= 渦旋齒的重心 XG,YG 根據(jù)電子計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果 XG=78mm YG=6.950mm RG=19mm 平衡鐵的形狀為部分圓環(huán)，所對(duì)應(yīng)的圓心角為120176。有一寬度為 4mm 的加強(qiáng)筋（共兩根） ,內(nèi)所有圓角為 R3。m11 的形狀為 ： R=81mm, r=72mm, 厚度 12mm. m1 r1= ? ? )r81( 33333 ?????? ? m11 r11= ? ? 333 ?????? ? 對(duì) c 點(diǎn)取距： ma ror (L2La)= m1 r1 (L2L1)+ m11 r11 (L2L11) () =(813r3) + 261 813r3= 則 r= 大平衡鐵由 平衡鐵Ⅰ 平衡鐵Ⅰ 11組成，幾何尺寸如圖所示 整個(gè)平衡鐵重： ? ? ? ? ? ? 3222222 107][ ????????????=1062.303g 小平衡鐵的設(shè)計(jì) 對(duì) B 點(diǎn)取矩 ma ror(L11La) m1 r1(L11L1)=m2 r2(L2L11) 41 (81365.7073) = m2 r2 261 m2 r2=5575.41634gmm 小平衡鐵鑄在 小皮帶輪上，外徑為 55mm，內(nèi)徑為 37mm； 在 中心處對(duì)稱(chēng)填實(shí)。動(dòng)渦旋與十字環(huán)配合以達(dá)到防自轉(zhuǎn)的目的， 因此動(dòng)渦盤(pán)的背面需設(shè)置一對(duì)鍵槽，槽的尺寸為 30 105mm，槽的位置由圖給出，材 料為 CuCrMo 合金鑄鐵。靜渦盤(pán)中心開(kāi)φ 5mm 的排氣孔，選擇靜渦盤(pán)壁厚 15mm，可得到靜渦盤(pán)的總高度 60mm，其他具體的結(jié)構(gòu)及尺寸于圖上作出，材料為 CuCrMo合金鑄鐵。 渦旋壓縮機(jī)機(jī)械效率取 ?? ，則軸傳遞的功率kwPP i ??? ? 。 圖 渦旋型線(xiàn)構(gòu)成原則 渦旋型線(xiàn)的構(gòu)成應(yīng)符合如下原則： ①對(duì)于壓縮腔內(nèi)的任一給定點(diǎn)，在靜渦盤(pán)或動(dòng)渦盤(pán)上，必有一點(diǎn)并且只有一點(diǎn)與之相嚙合，并且內(nèi)側(cè)壁面上的點(diǎn)與外側(cè)壁面上的點(diǎn)相嚙合。 ④構(gòu)成渦旋體的型線(xiàn)，可采用線(xiàn)段，正多角形及圓的漸開(kāi)線(xiàn)，除了圓的漸開(kāi)線(xiàn)外，它們都是由圓弧連接而成的渦線(xiàn)，而圓的漸開(kāi)線(xiàn)則可以理解為有限多圓弧連接而成曲率連續(xù)變化的曲線(xiàn)，一般常用圓的漸開(kāi)線(xiàn)作為渦旋體的型線(xiàn)。 阿基米德的 線(xiàn)的成形 當(dāng)圓的漸開(kāi)線(xiàn)起始角為α，基圓半徑為 a，其展角為Φ時(shí)，應(yīng)用變端點(diǎn)矢量來(lái)表示， x軸方向的單位矢量為 ?i ， y 軸方向的單位矢 量為 ?j ，則有： jiAP jiOA )c os ()s in( )s in()c os ( ???????? ?????? ???? ???? 以參數(shù)方程表示為 ? ?? ?)c os ()s i n( )c os ()s i n( ????? ????? ???? ????aY aXi i ①當(dāng)漸開(kāi)線(xiàn)初始角為 α?xí)r其參數(shù)方程 ? ?? ?)c os ()s i n( )c os ()s i n(0 0 ????? ????? ???? ????aY aX ②當(dāng)漸開(kāi)線(xiàn)初始角為零時(shí) ? ?? ??? ?? c o ssin c o ssin?? ??aY aX ③由于渦旋體作為壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子或定子，必須具有一定得壁厚，這可利用不同的初始角的漸開(kāi)線(xiàn)，來(lái)構(gòu)成渦旋體的內(nèi)外壁，① 可知，其漸開(kāi)線(xiàn) A 點(diǎn)坐標(biāo) )sin( )cos( ?? ???? ??aY aXAA ④其斜線(xiàn)的斜率為 )c ot ()s i n( )c os (// ???? ???? ????? ??? aadd dddd AAAA xyxy ⑤而點(diǎn) P 處的斜率為 )t a n()c os ( )s i n(//1111 ????? ????? ?????? aadd dddd xyxy ⑥由④和⑤相乘得 ? ? ? ? 1t a nc ot11 ???????? ????xyxy ddddAA ⑦由⑥可知，漸開(kāi)線(xiàn)的發(fā)生線(xiàn)與漸開(kāi)線(xiàn)的切線(xiàn)正交，故漸開(kāi)線(xiàn)的發(fā)生線(xiàn)即為該點(diǎn)的法線(xiàn)；以初始角α與 α所形成的渦旋體各點(diǎn)的法向厚度即為展開(kāi)線(xiàn)矢徑的長(zhǎng)度差： ???? aaat 2)2( ???? 式中 a 為基圓半徑， t 為渦旋壁厚，是常量 漸開(kāi)線(xiàn)的節(jié)距為： ???? aaaap 2)2( ???? 節(jié)距 p 也是一個(gè)常量，由此可見(jiàn)渦旋體處處等壁厚等節(jié)距，其可用同一銑刀加工，銑刀直徑 )(2 ?? ???? atpD 。 修正型線(xiàn)方程 當(dāng)圓的漸開(kāi)線(xiàn)上點(diǎn) A 的展開(kāi)角為α?xí)r，對(duì)其進(jìn)行修正，則點(diǎn) A、 B、D、 E 的坐標(biāo)分別為： ??????????????????????????s i nc o ss i nc o s)]c o s ()()[ s in ()]s in ()()[ c o s (]c o s)([ s in]s in)([ c o sayaxayaxayaxayaxEEDDBBAA???????????????????????? 直線(xiàn)方程為 )c os(s i n1,tan 1c oss in axyax ay ??????? ????? 即 圓心 O1 的坐標(biāo) ? ?11, OO yx 由下式?jīng)Q定 ? ? ? ?? ?axyRyyxx AA????????? c oss i n12122 圓心 O2 的坐標(biāo) ? ?22, OO yx 由下式?jīng)Q定 ? ? ? ?? ?axyRyyxx BB????????? c oss i n12222 則兩圓心距離 ? ? ? ? 2122212121 RRyyxxL OOOOOO ?????? 這種情況下，兩個(gè)修正圓相切型線(xiàn)是光滑連續(xù)的一種理想的曲線(xiàn)，常稱(chēng)為 PMP 型線(xiàn)。改善了漸開(kāi)線(xiàn) 起 始段的切削工作狀態(tài)的受力特性。 原理：使動(dòng)渦旋體繞主軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，十字環(huán)的凸臺(tái)分別在滑動(dòng)槽中滑動(dòng)，動(dòng)渦盤(pán)與支架體上的 4 個(gè)滑動(dòng)槽分別對(duì)稱(chēng)布置，運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到旋轉(zhuǎn)效果。 要求： 平動(dòng)半徑為 R時(shí)， 孔板孔為 2R，鋼球半徑為 R。 ③圓柱銷(xiāo) 結(jié)構(gòu)：在機(jī)座上安裝孔板，動(dòng)渦旋體上裝入圓柱銷(xiāo)，圓柱銷(xiāo)插入孔板的孔內(nèi)。 ,圓柱銷(xiāo)結(jié)構(gòu)對(duì)銷(xiāo)及槽的位置精度有嚴(yán)格要求。 原理：小曲柄銷(xiāo)具有與偏心主軸相等的偏心量 ,其工作過(guò)程也與偏心主軸相類(lèi)似。此種此種機(jī)構(gòu)主要用于大渦旋盤(pán)流體機(jī)械中。 曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還需要支承，支承的效果會(huì)影響軸承的受力狀況和曲軸的工作狀態(tài)，在本設(shè)計(jì)中利用支架體的軸承座作為支 承部分，本設(shè)計(jì)中有上下支承，用于安裝軸承并支撐主軸，上支架體如 圖 44,用于支撐十字環(huán)和主軸承。 徑向密封 徑向密封主要靠控制動(dòng)渦盤(pán)與 靜渦盤(pán)渦旋體側(cè)壁面之間的徑向間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)主軸偏心量 Ror，動(dòng)靜渦旋體的壁厚 t 和節(jié)距 p不滿(mǎn)足tpRor ?? 2 時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下情況： ①在 tpRor ?2?時(shí)，動(dòng)靜渦盤(pán)的渦旋體側(cè)壁面之間有很大的接觸 圖 力，嚴(yán)重時(shí)渦旋壓縮機(jī)無(wú)法裝配或不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)動(dòng)渦盤(pán)背壓施加一定的作用力來(lái)限制壓縮腔中的氣體對(duì)動(dòng)渦盤(pán)的作用力，而導(dǎo)致動(dòng)靜渦盤(pán)沿軸向脫離時(shí)，渦旋體高度及頂部與底部平面的平面度、平行度就是軸向間隙密封的重要因素了，即依照渦旋盤(pán)的加工精度來(lái)保證軸向間隙的有效密封，背壓腔平衡機(jī)構(gòu)就是采用這種方法。 潤(rùn)滑 渦旋壓縮機(jī)的軸承、各個(gè)相對(duì)滑動(dòng)摩擦表面都需要潤(rùn)滑，油怎樣到達(dá)各個(gè)摩擦面就成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。 圖 壓縮機(jī)總體設(shè)計(jì)圖 1螺栓 2彈簧墊圈 3靜渦盤(pán) 4軸承 5動(dòng)渦盤(pán) 6十字滑塊7平衡鐵 8箱體 9擋圈 10曲軸 11組件 12螺栓 13彈簧墊圈 14端蓋 15靜盤(pán)螺釘 16鍵 17墊圈 18動(dòng)盤(pán) 19套筒 20密封墊片 21軸承 22擋圈 23圓柱滾子軸承 24螺栓 圖 件 UG模型 主軸 動(dòng)渦盤(pán) 油泵 深溝球軸承 總 結(jié) 近 三 個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束。 本設(shè)計(jì)中采用的繪圖工具有 AUTOCAD、 、 CAXA 等，提高了繪圖質(zhì)量縮短了繪圖時(shí)間，通過(guò) UG的 Xastran 解算器的有限元分析大大減少了我的計(jì)算量、工作量，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造在未來(lái)的機(jī)械領(lǐng)域的重要性可見(jiàn)一斑。 參考文獻(xiàn) [1]劉振全 . 渦旋式流體機(jī)械與渦旋壓縮機(jī) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 年 [2]王宗明 . 壓縮機(jī) [M]. 北京：中國(guó)石化出版社， 2021 年 [3]李連生 . 渦旋壓縮機(jī) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 年 [4]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：全封閉渦旋式制冷壓縮機(jī) . 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