無(wú)油潤(rùn)滑渦旋壓縮機(jī)動(dòng)靜渦旋盤(pán)的有限元分析.pdf

1、渦旋壓縮機(jī)作為新一代容積式壓縮機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、噪音低、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于制冷、動(dòng)力、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。渦旋壓縮機(jī)工作時(shí)吸氣腔內(nèi)的氣體隨著壓縮腔體積的減小而被壓縮，最后高壓氣體由靜渦旋中心排出。在壓縮過(guò)程中作用在動(dòng)渦旋上的氣體力不斷發(fā)生變化，產(chǎn)生的壓差引起渦旋盤(pán)的變形。同時(shí)由于氣體被壓縮溫度升高以及動(dòng)、靜渦旋間的摩擦等產(chǎn)生溫度場(chǎng)，引起熱變形和熱應(yīng)力。動(dòng)、靜渦旋產(chǎn)生的變形使得渦旋齒嚙合間隙發(fā)生變化，不能保持最初的裝配間隙。間

2、隙過(guò)小動(dòng)、靜渦旋在工作過(guò)程中發(fā)生接觸，產(chǎn)生摩擦損失;間隙過(guò)大泄漏增加，導(dǎo)致壓縮機(jī)損失增大，效率下降。本文重點(diǎn)研究了渦旋壓縮機(jī)在多場(chǎng)耦合及動(dòng)靜渦旋裝配后的變形及應(yīng)力分布情況，并分析了靜渦旋散熱片對(duì)渦旋齒變形的影響。
　　 以圓漸開(kāi)線(xiàn)型線(xiàn)方程為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出渦旋壓縮機(jī)工作腔容積、壓力比以及各壓縮腔氣體力的計(jì)算公式，并對(duì)動(dòng)渦旋所受的氣體力、慣性力、傾覆力矩和自轉(zhuǎn)力矩等進(jìn)行了分析。
　　 基于彈性力學(xué)和有限元理論，對(duì)多場(chǎng)耦合作用下

3、渦旋盤(pán)的變形和應(yīng)力分布進(jìn)行了分析，得到了渦旋盤(pán)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的分布，研究了氣體力、溫度場(chǎng)和慣性力在單獨(dú)作用以及耦合作用時(shí)動(dòng)渦旋的變形及應(yīng)力情況。研究結(jié)果顯示:渦旋盤(pán)的溫度場(chǎng)分布由排氣腔向邊緣遞減;溫度載荷的施加對(duì)變形趨勢(shì)沒(méi)有影響，僅僅使變形量增加;氣體力、溫度場(chǎng)單獨(dú)作用時(shí)最大變形都發(fā)生在渦旋齒頭，最大應(yīng)力發(fā)生在渦旋齒頭底部和軸承孔內(nèi)邊緣;慣性載荷只對(duì)齒尾的變形產(chǎn)生影響;多場(chǎng)耦合作用下最大變形和應(yīng)力不是各個(gè)載荷分量的線(xiàn)性疊加。