【正文】 ，吸氣過程結(jié)束；在這對新吸氣腔形成的過程中，前一周所形成的封閉吸氣腔已同時開始壓縮過程。通過引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新的過程，我國在渦旋壓縮機的研發(fā)過程中取得了一些成就，其中投入生產(chǎn)的已有很多種類型，應(yīng)用最為普遍的就是渦旋空氣壓縮機和無油渦旋式壓縮機。當(dāng)時能源危機日益加劇，人們試圖找到一種耗能低、效率高、安全可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單運行平穩(wěn)的新型設(shè)備，而渦旋壓縮機就是具有以上多種特點的代表性機械，因此在該領(lǐng)域的探索上實質(zhì)性上更進(jìn)了一步。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。 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，通過各零部件的強度校核和受力分析對空調(diào)用渦旋式壓縮機進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。目前在空調(diào)領(lǐng)域?qū)τ跍u旋式壓縮機的研究已越來越普遍也越來越熱門，渦旋式 壓縮機的發(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)用渦旋式壓縮機的研究是非常有意義的。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 。 傳統(tǒng)上，渦旋壓縮機主要 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。 首先，確定了渦旋壓縮機的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，其次確定了渦旋壓縮機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的各種附件，最后利用 對渦旋壓縮機的主軸進(jìn)行有限元分析，最終說明了渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)設(shè)計中的有關(guān)問題。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的發(fā)展方向。渦旋式壓縮機有許多有利的特性，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的高容積 的 效率 。 渦旋壓縮機面臨的主要問題應(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)點將會會越來越突出，發(fā)展前景廣闊?，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。為了防止把大量的制冷液直接吸入氣缸內(nèi)產(chǎn)生液擊，在制 冷系統(tǒng)中設(shè)有氣液分離器，潤滑油和制冷液首先進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離，進(jìn)入氣液分離器的制冷液便立即蒸發(fā)成為氣體，而潤滑油從氣液分離器下方小孔緩緩地連續(xù)進(jìn)入壓縮機，保證了輸氣的質(zhì)量。這樣 兩盤嚙合時，與端板配合形成一系列月牙形柱體工作容積。 由于渦旋壓縮機型線的特性決定其存在如下的缺點： （ 1）渦旋盤的加工精度要求高，渦旋齒型線的加工難度大； （ 2）整機摩擦副數(shù)量較多； （ 3）難以實施壓縮氣體的外部冷卻，工作過程中的熱量不易導(dǎo)出，因而壓縮比不能過大，適用于壓縮指數(shù)較小的氣體，或需對壓縮腔進(jìn)行噴液以進(jìn)行內(nèi)部冷卻； （ 4）當(dāng)排氣壓力變化時，其變工況性能欠佳； （ 5）難以適應(yīng)較大排氣量 和較高壓力比的應(yīng)用場合。此外，也有研究和探討渦旋膨脹機和渦旋壓縮機兩者結(jié)合，利用汽車排 出廢氣的能量實現(xiàn)對新鮮氣體的增壓。但要進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能及經(jīng)濟效益，還有許多方面需要改進(jìn)，許多困難需要克服。并且在相同壓比情況下也可降低整機尺寸，減少了介質(zhì)在工作腔中的停留時間，在一定程度上改善了泄露和傳熱，從而滿足了工業(yè)生產(chǎn)和使用的需求。 把渦旋型線參數(shù)相同，相位差π，基圓中心相距 Ror 的動渦盤與靜渦盤組裝后，可形成數(shù)對月牙形的密封的容積腔，容積腔的軸隨偏心軸推動動渦盤中心繞靜渦盤中心作半徑為 Ror 的圓周軌道運動時相應(yīng)的擴大縮小，由此實現(xiàn)氣體的吸入，壓縮和排氣的過程。時，③完成對氣體的壓縮過程，這時的壓縮腔容積就是②的最大封閉容積，即②充氣終了時的容積，其軸向投影面積最大。這種趨勢破壞了渦旋壓縮機的正常工作，必須予以限制。 軸向和徑向柔性機構(gòu)提高了渦旋式壓縮機的生產(chǎn)效率，而且保證軸向間隙和徑向間隙的密封效果，不因摩擦和磨損而降低，即渦旋式壓縮機有可靠地密封性。 渦旋壓縮機的研發(fā)方向 目前發(fā)展較迅速的應(yīng)屬數(shù)碼渦旋壓縮機，谷輪公司向中國空調(diào)市場提供其最有革命性的新技術(shù)產(chǎn)品數(shù)碼渦旋壓縮機 Copeland Digital Scroll，作為下一代變?nèi)萘靠照{(diào)器的心臟。降低生產(chǎn)制造成本被列為研究工作的首要任務(wù)之一。原因之一是它的重要性還未被人們充分認(rèn)識，其次是沒有高精度的渦旋加工設(shè)備。用于變頻調(diào)速、壓縮空氣或其他用 途的渦旋式壓縮機也得到了快速發(fā)展。 4）適應(yīng)新的制冷公職對我選壓縮機構(gòu)的要求。 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)計理論排氣量 179。 103= 渦旋齒的重心 XG,YG 根據(jù)電子計算機計算結(jié)果 XG=78mm YG=6.950mm RG=19mm 平衡鐵的形狀為部分圓環(huán)，所對應(yīng)的圓心角為120176。m11 的形狀為 ： R=81mm, r=72mm, 厚度 12mm. m1 r1= ? ? )r81( 33333 ?????? ? m11 r11= ? ? 333 ?????? ? 對 c 點取距： 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 整個平衡鐵重： ? ? ? ? ? ? 3222222 107][ ????????????=1062.303g 小平衡鐵的設(shè)計 對 B 點取矩 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 中心處對稱填實。靜渦盤中心開φ 5mm 的排氣孔，選擇靜渦盤壁厚 15mm，可得到靜渦盤的總高度 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。 圖 渦旋型線構(gòu)成原則 渦旋型線的構(gòu)成應(yīng)符合如下原則： ①對于壓縮腔內(nèi)的任一給定點，在靜渦盤或動渦盤上，必有一點并且只有一點與之相嚙合，并且內(nèi)側(cè)壁面上的點與外側(cè)壁面上的點相嚙合。 阿基米德的 線的成形 當(dāng)圓的漸開線起始角為α，基圓半徑為 a，其展角為Φ時，應(yīng)用變端點矢量來表示， 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)漸開線初始角為 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)漸開線初始角為零時 ? ?? ??? ?? c o ssin c o ssin?? ??aY aX ③由于渦旋體作為壓縮機的轉(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線，來構(gòu)成渦旋體的內(nèi)外壁，① 可知，其漸開線 A 點坐標(biāo) )sin( )cos( ?? ???? ??aY aXAA ④其斜線的斜率為 )c ot ()s i n( )c os (// ???? ???? ????? ??? aadd dddd AAAA xyxy ⑤而點 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，漸開線的發(fā)生線與漸開線的切線正交，故漸開線的發(fā)生線即為該點的法線；以初始角α與 α所形成的渦旋體各點的法向厚度即為展開線矢徑的長度差： ???? aaat 2)2( ???? 式中 a 為基圓半徑， t 為渦旋壁厚，是常量 漸開線的節(jié)距為： ???? aaaap 2)2( ???? 節(jié)距 p 也是一個常量，由此可見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 。改善了漸開線 起 始段的切削工作狀態(tài)的受力特性。 要求： 平動半徑為 R時， 孔板孔為 2R，鋼球半徑為 R。 ,圓柱銷結(jié)構(gòu)對銷及槽的位置精度有嚴(yán)格要求。此種此種機構(gòu)主要用于大渦旋盤流體機械中。 徑向密封 徑向密封主要靠控制動渦盤與 靜渦盤渦旋體側(cè)壁面之間的徑向間隙來實現(xiàn)的。 當(dāng)動渦盤背壓施加一定的作用力來限制壓縮腔中的氣體對動渦盤的作用力，而導(dǎo)致動靜渦盤沿軸向脫離時，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，即依照渦旋盤的加工精度來保證軸向間隙的有效密封，背壓腔平衡機構(gòu)就是采用這種方法。 圖 壓縮機總體設(shè)計圖 1螺栓 2彈簧墊圈 3靜渦盤 4軸承 5動渦盤 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靜盤螺釘 16鍵 17墊圈 18動盤 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 動渦盤 油泵 深溝球軸承 總 結(jié) 近 三 個月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束。 參考文獻(xiàn) [1]劉振全 . 渦旋式流體機械與渦旋壓縮機 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 年 [2]王宗明 . 壓縮機 [M]. 北京：中國石化出版社， 2021 年 [3]李連生 . 渦旋壓縮機 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1998 年 [4]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：全封閉渦旋式制冷壓縮機 . GB/T184292021 [5]吳業(yè)正 . 制冷壓縮機 [M]. 北京：機械 工業(yè)出版社， 2021 年 [6]樊靈 ,曹巨江 ,賀煒 ,彭國勛 . 渦旋壓縮機優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的探討 [J]. 西北輕工業(yè)學(xué)院 學(xué)報 . 1997(04)： 49 [7]徐雄冠．渦旋壓縮機及其設(shè)計 [J］．工程科技， 1996（ 01）： 4448 [8]劉振全 ,趙嫚 ,李超 . 渦旋壓縮機曲柄銷防自轉(zhuǎn)機構(gòu)分析 [J]. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報 .2021(04)： 5355 [9] 杜桂榮 ,王訓(xùn)杰 ,劉濤 ,劉振全 . 虛擬裝配技術(shù)在渦旋壓縮機設(shè)計中的應(yīng)用 [J]. 機床與液壓 . 2021(11)： 115117 [10] 劉振全 ,王君 ,李雪琴 ,謝同一 . 渦旋壓縮機渦旋齒的漸開 線圓弧修正 [J]. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報 . 2021(02)： 5558 [11] 袁榮華 ,李連生 ,王國梁 . 渦旋壓縮機動渦盤結(jié)構(gòu)設(shè)計中的三維有限元分析 [J]. 流體機械 . 2021(03)： 1417 [12] 劉濤 ,劉振全 . 渦旋齒端型線的三角函數(shù)類修正研究 [J]. 制冷學(xué)報 . 2021(01)：3943 [13] 馮健美 ,屈宗長 ,王迪生 ,詹振乾 . 渦圈高度和節(jié)距對渦旋壓縮機排氣孔面積的影響[J]. 西安交通大學(xué)學(xué)報 . 2021(