【正文】 總的說(shuō)來(lái)，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)有了更深刻的理解，對(duì)機(jī)械制圖有 了更多的實(shí)踐，通過(guò)利用所學(xué)理論知識(shí)和所學(xué)軟件的操作，完成了本次的設(shè)計(jì)任務(wù)，為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 因所學(xué)知識(shí)以及參考資料有限，外加設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，本次設(shè)計(jì)或多或少存在一些缺點(diǎn)與不足。學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，明白了有針對(duì)性的學(xué)習(xí)更有效率。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我在大學(xué)所學(xué)的理論知識(shí)再一次得到了綜合運(yùn)用，同時(shí)也涉及到了許多過(guò)去沒(méi)接觸過(guò)的知識(shí)，如本次設(shè)計(jì)的主題—— 渦旋式壓縮機(jī) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ，雖然平時(shí)對(duì)空調(diào)已經(jīng)司空見(jiàn)慣，但是當(dāng)我開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)才發(fā)現(xiàn)空調(diào)的真實(shí)面目，通過(guò)老師的幫助并且查閱了許多資料后，才對(duì)渦旋式壓縮機(jī)有了粗略的了解；還有在本次設(shè)計(jì)其間所用的繪圖軟件的很多以前沒(méi)用過(guò)的功能也得到了運(yùn)用，使得我更加了解和熟悉所用的繪圖軟件。 結(jié)果 通過(guò)對(duì)渦旋壓縮機(jī)主要零部件及其附件設(shè)計(jì)裝配完成后得到本次設(shè)計(jì)的渦旋壓縮機(jī)裝配圖，如圖 45,利用 UG 建模得到渦旋壓縮機(jī)的三維模型如圖 46,圖 47。 高壓渦旋壓縮機(jī)主要靠壓差供油，即潤(rùn)滑油在壓縮氣體的一定壓差下，從油池將潤(rùn)滑油壓入背壓腔，到達(dá)各個(gè)接觸表面，達(dá)到潤(rùn)滑目的。采用聚四氟乙烯材料時(shí)密封條采用整體結(jié)構(gòu)。 如果動(dòng)渦盤(pán)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(jī)工作時(shí)，其壓縮腔頂部留有一定間隙，造成徑向氣體泄漏。 軸向間隙 軸向間隙的泄漏線長(zhǎng)度比徑向泄漏線長(zhǎng)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。 ②在 tpRor ?2?時(shí)，徑向間隙值很大，渦旋壓縮機(jī)工作時(shí)，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(jī)也不能正常工作。由于是滑動(dòng)接觸，所以造成的功耗是比較小的。理論上講，動(dòng)靜渦盤(pán)的側(cè)壁面沿徑向并不接觸，而是形成一個(gè)很小的間隙值，由于潤(rùn)滑油及高速主軸旋轉(zhuǎn)的雙重作用，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)徑向間隙的切向氣體泄露受到了限制。 潤(rùn)滑是保證渦旋壓縮機(jī)可靠工作的重要環(huán)節(jié)，潤(rùn)滑油除了潤(rùn)滑軸承外還起到導(dǎo)熱及密封作用。 壓縮機(jī)的性能 壓縮機(jī)能否得到高的工作性能，在很大程度上取決于密封及潤(rùn)滑的有效性。軸承是渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)中不可或缺的一部分。 本設(shè)計(jì)中的渦旋壓縮機(jī)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，易裝配，體積小的十字環(huán)防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，通過(guò)對(duì)其淬火以及表面磷化處理后達(dá)到使用要求。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。由此 ,偏心主軸與小曲柄銷構(gòu)成了一個(gè)平面連桿機(jī)構(gòu) ,從而限制了動(dòng)渦盤(pán)的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 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(dòng)渦盤(pán)的曲柄銷孔中 ,同時(shí)使用的小曲柄銷有 l3 個(gè) ,最常見(jiàn)的布置方式為圓周均布型。 注：圓柱銷不是單個(gè)使用 ,而是三個(gè)同時(shí)工作。與十字環(huán)結(jié)構(gòu)相比 ,圓柱銷防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn) : ,圓柱銷結(jié)構(gòu)要求主軸偏心量取定值。 原理：當(dāng)動(dòng)渦旋體平動(dòng)時(shí)，銷在孔內(nèi)平動(dòng)，回轉(zhuǎn)半徑 R。一般情況下，滾珠的個(gè)數(shù)以 820 個(gè) 為宜，如圖 42。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，可實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)支撐，減少磨損。 原理：動(dòng)渦旋體平動(dòng)時(shí)，鋼球可在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，易裝配，體積小，但是易磨損。十字聯(lián)接環(huán)上兩對(duì)凸臺(tái)分別與支架體和動(dòng)渦盤(pán)可滑動(dòng)槽連，如圖 41。經(jīng)過(guò)圓弧修正后的旋壓縮機(jī)，可獲得較高的工作效率，圖 32即為排氣孔處的圓弧修正。在相同壓力比時(shí)，經(jīng)圓弧修正后的渦旋壓縮機(jī)可設(shè)計(jì)成更加緊湊的結(jié)構(gòu)。 圓弧修正后渦旋壓縮機(jī)的特點(diǎn) 充分減少了漸開(kāi)線起始段構(gòu)成的無(wú)用容積，即無(wú)修 正時(shí)形成 的余隙容 積。因?yàn)閳A弧曲線是共軛曲線，因此，在漸開(kāi)線的氣勢(shì)段用圓弧曲線進(jìn)行修正是合適的。 阿基米德線 的修正 設(shè)計(jì)動(dòng)、靜渦旋盤(pán)時(shí)，常對(duì)原始渦旋型線進(jìn)行修正，以實(shí)現(xiàn)不同的目的，為了減少渦旋壓縮機(jī)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(guò)改變渦旋型線的布置來(lái)獲得比較小的壓縮機(jī)體積。 ④漸開(kāi)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(kāi)線的曲率也不同。 阿基米德線 阿基米德線特征 根據(jù)漸開(kāi)線的形成的過(guò)程，可知漸開(kāi)線具有下列特征： ①發(fā)生線沿基圓滾過(guò)的長(zhǎng)度，等于基圓上被滾過(guò)的圓弧長(zhǎng)度； ②因發(fā)生線 Bk 即為漸開(kāi)線在點(diǎn) k 的法線。 ③一對(duì)嚙合點(diǎn)相嚙合時(shí)，嚙合點(diǎn)所在漩渦型面的切向平行，并且與通過(guò)渦旋型線特征性狀幾何中心之間連線方向相垂直。 ②當(dāng)渦旋型面上一對(duì)共軛點(diǎn)相嚙合時(shí)，動(dòng)、靜渦旋盤(pán)渦旋型線特征形狀幾何中心之間的距離，不隨主軸角變化。具體結(jié)構(gòu)如圖所示。 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 ?????? ?。 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(jī)常采用的主軸材料 40Cr。 十字環(huán) 根據(jù)動(dòng)渦盤(pán)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(gè)凸臺(tái)高 8mm 寬 10mm，對(duì)稱布置，材料為 QT600。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(gè)φ 9mm 螺紋通孔均布于靜渦盤(pán)上，根據(jù)螺釘?shù)某叽纾约敖Y(jié)構(gòu)不干涉原則可確定放置通孔的臺(tái)階尺寸。具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖 21。 則小平衡鐵總重為： m2= ? ? 322 107][ ????????? = 確定渦旋壓縮機(jī)各重要零件的結(jié)構(gòu)尺寸 動(dòng)渦盤(pán) 利用基圓繪制漸開(kāi)線渦盤(pán)得到最大外徑尺寸為Φ 192mm，取動(dòng)渦盤(pán)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(pán)厚 15mm，本設(shè)計(jì)采用的主軸形式為曲柄銷式，因此動(dòng)渦盤(pán)上需有與曲柄銷配合的凸臺(tái)，取其尺寸內(nèi)徑Φ50mm ，外徑Φ70mm ，高40mm 。 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。 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(jì) m1的形狀為 : R=81mm, r 未知 ,厚度為 15mm。 根據(jù)電子計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果 及有關(guān)計(jì)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(dòng)平衡 1．確定動(dòng)盤(pán)的重心 通過(guò)合成法求得動(dòng)盤(pán)的總重為 重心距齒端的距離為 . 2. 確定第一部分 3. （動(dòng)渦旋、軸承、偏心軸）的重量及重心 軸承質(zhì)量： 221g 重心距原點(diǎn)位置 F= 偏心軸： 重心距原點(diǎn)位置 86+236/2=70 F= 則作為第一部分（動(dòng)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。54`) ，內(nèi)徑為45mm ，外徑為 88mm,該扇形中每隔 40176。其中心線于 Y軸夾角為 176。 0 0 1 7 4%972 1 7 6 0 2)1( mmVV sp ????? ? 壓縮機(jī)指示功 P1=,P2= 指示功 JPPVPLpi 121 ????????????????????????? 壓縮機(jī)的指示功率 00 060 ???? ii LnP 選擇電機(jī)轉(zhuǎn) 速 n=2840r/min，功率 （三）平衡計(jì)算 （ 1）動(dòng)渦旋的靜平衡 1. 渦旋齒的重量 Gi 動(dòng)渦旋的靜平衡采用去配重的方式進(jìn)行 根據(jù)電子計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果 Si= Gi= = 40 247。 ???????? ? 考慮泄漏等因素的儲(chǔ)備因數(shù) ,對(duì)于渦旋壓縮機(jī) , 其泄漏系數(shù)λ應(yīng)不大于 8% %8%%10039。 基圓半徑 mmPa 2232 ??? ?? 因節(jié)距 P 由基圓半徑?jīng)Q定則重取 mma ? ,得到 mmP 23? 。/min，轉(zhuǎn)速為 2880rpm 則 每轉(zhuǎn)排氣量 ： Vs = 179。/min； 進(jìn)口壓力 （絕對(duì)）； 出口壓力 （絕對(duì)）。當(dāng)吸氣管道中的氣體帶有液滴時(shí)，不會(huì)直接導(dǎo)致壓縮腔液擊。立式全封閉低壓殼體腔渦旋壓縮機(jī)在制冷與空調(diào)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。 3. 主要部件 設(shè)計(jì) 渦旋壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的選擇 本設(shè)計(jì)采用的是立式全封閉低壓殼體腔結(jié)構(gòu)如圖 21。擴(kuò)大變頻調(diào)速技術(shù)和人泵技術(shù)的應(yīng)用。 2）通過(guò)壓縮過(guò)程模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)、采用新的材料與新的機(jī)構(gòu)來(lái)減少機(jī)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(jī)的工作效率和工作可靠性。 縱觀國(guó)內(nèi)外渦旋式壓縮機(jī)的研究發(fā)展現(xiàn) 狀、生產(chǎn)水平、以及市場(chǎng)的需求趨勢(shì)，今后的一段時(shí)間內(nèi)，有關(guān)渦旋壓縮機(jī)研究動(dòng)向可歸納為： 1）降低生產(chǎn)制造成本被列為研究工作的首要任務(wù)之一。 美國(guó)考普藍(lán)公司是生產(chǎn)制冷壓縮機(jī)的專業(yè)廠家，盡管壓縮機(jī)的研究開(kāi)發(fā)起步晚，但現(xiàn)在已成為設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)規(guī)模最大的渦旋壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家， 1996 年的產(chǎn)量達(dá)到二百多萬(wàn)臺(tái)。日本松下電器公司生產(chǎn)出用于家用空調(diào)的小型全封閉渦漩式壓縮機(jī)，東芝公司推出了列車空調(diào)壓縮機(jī)，美國(guó)開(kāi)地公司仔仔冷水機(jī)組上并聯(lián)使用渦旋壓縮機(jī)，以提高整機(jī)制冷量。從此，對(duì)渦漩式壓縮機(jī)的研究開(kāi)發(fā)就成為壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。 1981 年 ，日本三菱重工推出了 用于汽車空調(diào)的渦旋壓縮機(jī)。 進(jìn)入本世紀(jì) 70 年代，由于能源危機(jī)加劇及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，給渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。 此后近 70 年間，渦旋機(jī)械并沒(méi)有得到更深入的研究和發(fā)展。 展 渦旋壓縮機(jī)械的構(gòu)思，是本世紀(jì)初期法國(guó)工程師克拉斯提出的，并與 1905 年取得美國(guó)專利權(quán)。擴(kuò)寬應(yīng)用范圍和適用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化。提高渦旋盤(pán)的生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)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。綜觀國(guó)內(nèi)外渦旋壓縮機(jī)的研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，生產(chǎn)制造水平以及市場(chǎng)需要趨勢(shì)，今后一段時(shí)間內(nèi)，有關(guān)渦旋壓縮機(jī)的研究動(dòng)向可歸納為 。 ⑧數(shù)碼渦旋壓縮機(jī) Copeland Digital Scroll 可以全方位滿足以下系統(tǒng)應(yīng)用：?jiǎn)握舭l(fā)器多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，風(fēng)管送風(fēng)系統(tǒng)，冷水機(jī)組系統(tǒng)及機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)。與變頻系統(tǒng)存在制冷量階梯相比，數(shù)碼渦旋系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何一點(diǎn)的冷量要求； ②在任何負(fù)荷點(diǎn)都具備出色的除濕性能 在低負(fù)荷范圍使室內(nèi)達(dá)到濕度 70%以下的舒適要求； ③低噪音與低振動(dòng)，壓縮機(jī)保持恒速運(yùn)行，避免產(chǎn)生高頻噪音與振動(dòng)； ④極高的可靠性：通過(guò)谷輪公司極其嚴(yán)格的測(cè)試條件，并保證15 年以上運(yùn)行壽命； ⑤極佳的回油特性，壓縮機(jī)定速運(yùn)行，即使在小負(fù)荷冷量時(shí)也