【導讀】心軸、防自傳機構(gòu)及平衡機構(gòu)，動靜渦旋盤應用圓的漸開線及其修正曲線的線型。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。為了獲得無油的空氣，石油在渦旋壓縮機的工作腔是被嚴格禁止的。在本文中，對鈧的工作原理和結(jié)構(gòu)特性進行了。一些研究性工作和最來關于這方面的專利描述都進行了詳細的分析，特別是注入水和。分析結(jié)果表明，鈧在這一領域有巨大。在渦旋齒線型的設計中，不僅說明了漸開線的特征和渦旋線的成形過程，通過以上設計的設計過程，最終得到了渦旋壓縮機。程，以及運用和鞏固我們大學所學知識。目前在空調(diào)領域?qū)τ跍u旋式壓縮機的

　　

【正文】 ????????? 直線方程為 )c os(s i n1,tan 1c oss in axyax ay ??????? ????? 即 圓心 O1 的坐標 ? ?11, OO yx 由下式?jīng)Q定 ? ? ? ?? ?axyRyyxx AA????????? c oss i n12122 圓心 O2 的坐標 ? ?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，兩個修正圓相切型線是光滑連續(xù)的一種理想的曲線，常稱為 PMP 型線。 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。提高了渦旋壓縮機的壓力比。在相同壓力比時，經(jīng)圓弧修正后的渦旋壓縮機可設計成更加緊湊的結(jié)構(gòu)。改善了漸開線 起 始段的切削工作狀態(tài)的受力特性。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。 圖 5. 壓縮機附件及密封細節(jié) 防自轉(zhuǎn)機構(gòu) ①十字環(huán) 結(jié)構(gòu)：十字環(huán)防自轉(zhuǎn)機構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是十字連接環(huán)一種是十字滑塊。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：使動渦旋體繞主軸中心轉(zhuǎn)動時，十字環(huán)的凸臺分別在滑動槽中滑動，動渦盤與支架體上的 4 個滑動槽分別對稱布置，運動時達到旋轉(zhuǎn)效果。 特點：結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，易裝配，體積小，但是易磨損。 ②滾珠軸承 結(jié)構(gòu)：兩幾何形狀相同孔板分別安在機體和動渦旋體上，在孔板間設置鋼球連接孔板。 原理：動渦旋體平動時，鋼球可在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動。 要求： 平動半徑為 R時， 孔板孔為 2R，鋼球半徑為 R。 特點：結(jié)構(gòu)簡單，易加工，可實現(xiàn)滾動支撐，減少磨損。 注：當滾軸承設計成特殊結(jié)構(gòu)型式時，滾環(huán)不僅可以承受動渦旋盤上的軸向作用力，而且可以防止動渦旋盤的自轉(zhuǎn)，動渦盤與支 圖 轉(zhuǎn)機構(gòu) 架上的滾槽有很高的位置精度要求，而且采用特殊滾環(huán)結(jié)構(gòu)時，主軸偏心是不能自動調(diào)整， 特殊結(jié)構(gòu)滾珠的個數(shù)沒有特殊要求，滾珠少則每個滾珠的受力會增大，滾珠太多，滾槽位置精度及尺寸精度將難以保證。一般情況下，滾珠的個數(shù)以 820 個 為宜，如圖 42。 ③圓柱銷 結(jié)構(gòu)：在機座上安裝孔板，動渦旋體上裝入圓柱銷，圓柱銷插入孔板的孔內(nèi)。 原理：當動渦旋體平動時，銷在孔內(nèi)平動，回轉(zhuǎn)半徑 R。 要求：銷半徑 2R,孔徑 4R 特點：受力好，結(jié)構(gòu)簡單，但無支撐作用。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。 ,圓柱銷結(jié)構(gòu)對銷及槽的位置精度有嚴格要求。 注：圓柱銷不是單個使用 ,而是三個同時工作。它們的一端與動渦盤或支架過盈配合，另一端則在支架或動禍盤的圓柱槽中作平面運動，如圖 43。 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。 原理：小曲柄銷具有與偏心主軸相等的偏心量 ,其工作過程也與偏心主軸相類似。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。 特點 :結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易裝配、無慣性力、工藝性較好、轉(zhuǎn)動靈活、不易磨損、適合于大小偏心距的渦旋 機械 ,但是制造精度較高 ,滑潤比較困難。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。此種此種機構(gòu)主要用于大渦旋盤流體機械中。 本設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。 軸承及支承 由于本設計的渦旋壓縮機的氣壓值并不高，于是選擇兩個深溝球軸承。軸承是渦旋壓縮機的結(jié)構(gòu)中不可或缺的一部分。 曲軸做旋轉(zhuǎn)運動還需要支承，支承的效果會影響軸承的受力狀況和曲軸的工作狀態(tài)，在本設計中利用支架體的軸承座作為支 承部分，本設計中有上下支承，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。 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。由于加工精度、裝配精度以及動渦盤受力等影響，渦旋壓縮機的壓縮腔會有一定的徑向和軸向間隙，這些間隙必須采取有效的密封措施。 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熱及密封作用。 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。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。實際上由于形位精度及裝配精度的影響，動靜渦盤渦旋體的側(cè)壁面之間會有輕微的接觸。由于是滑動接觸，所以造成的功耗是比較小的。 當主軸偏心量 Ror，動靜渦旋體的壁厚 t 和節(jié)距 p不滿足tpRor ?? 2 時，會出現(xiàn)以下情況： ①在 tpRor ?2?時，動靜渦盤的渦旋體側(cè)壁面之間有很大的接觸 圖 力，嚴重時渦旋壓縮機無法裝配或不能正常運轉(zhuǎn)。 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。 解決以上兩種異常情況的方法之一，就是渦旋壓縮機的回轉(zhuǎn)半徑能夠 自動調(diào)節(jié) Ror，使實際偏心量滿足 p和 t的要求，解決了渦旋壓縮機的徑向間隙密封和可靠性運轉(zhuǎn)問題。 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。 當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。 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。在這種情況下，密封軸承間隙的有效方法之一就是設立密封條，其材料常采用聚四氟乙烯，即優(yōu)質(zhì)的 PTFE 樹脂。采用聚四氟乙烯材料時密封條采用整體結(jié)構(gòu)。 潤滑 渦旋壓縮機的軸承、各個相對滑動摩擦表面都需要潤滑，油怎樣到達各個摩擦面就成為了結(jié)構(gòu)設計的一個重點。 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。而本設計為低壓渦旋壓縮機，通過在主軸鉆通油孔，并在主軸底部安裝油泵 ，潤滑油通過油泵的壓縮從主軸的油孔進入曲柄銷與動渦盤的裝配處，而后通過縫隙向下流到主軸承潤滑主軸承，而后繼續(xù)沿著主軸與支架體的縫隙經(jīng)過副軸承最終回到油池，而少 許的油霧隨著制冷劑進入到渦旋體中對渦旋體進行潤滑。 結(jié)果 通過對渦旋壓縮機主要零部件及其附件設計裝配完成后得到本次設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。 圖 壓縮機總體設計圖 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)設計已經(jīng)結(jié)束。在這次畢業(yè)設計中，我在大學所學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，如本次設計的主題—— 渦旋式壓縮機 機構(gòu)設計 ，雖然平時對空調(diào)已經(jīng)司空見慣，但是當我開始設計時才發(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。 在整個設計中，通過查閱及搜集相關資料，我了解到了渦旋壓縮機設計的一般過程，熟悉了與我們專業(yè)息息相關的繪圖軟件和辦公軟件，學會了查閱各種資料及如何運用所查到的資料。學會了獨立思考和運用所學知識，明白了有針對性的學習更有效率。 本設計中采用的繪圖工具有 AUTOCAD、 、 CAXA 等，提高了繪圖質(zhì)量縮短了繪圖時間，通過 UG的 Xastran 解算器的有限元分析大大減少了我的計算量、工作量，計算機輔助設計制造在未來的機械領域的重要性可見一斑。 因所學知識以及參考資料有限，外加設計經(jīng)驗不足，本次設計或多或少存在一些缺點與不足。通過本次設計，我更加清醒地認識到，要得到一套合格的設計方案，沒有一定的理論知識，沒有一定的軟件使用能力，沒有一定的實踐經(jīng)驗，沒有耐心細心的計算是不行的。 總的說來，這次的畢業(yè)設計讓我對所學的機械設計的知識有了更深刻的理解，對機械制圖有 了更多的實踐，通過利用所學理論知識和所學軟件的操作，完成了本次的設計任務，為今后的工作打下了堅實的基礎。 參考文獻 [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)標準：全封閉渦旋式制冷壓縮機 . 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