压缩机舌簧阀组的公理化设计

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1、38FLUIDMACHINERYVo1．39，No．6，2011文章编号：1005—0329(2011)06—0038—05压缩机舌簧阀组的公理化设计王枫，彭学院‘(1．西安交通大学，陕西西安710049；2．大连三洋压缩机有限公司，辽宁大连116033)摘要：压缩机气阀的设计涉及到很多设计要素，各要素之间相互耦合，影响着气阀设计的成败。如果只针对气阀的某个要素分别进行研究，这样局部零部件的优化设计未必使得气阀整体性能得到提高。因此，本文应用公理设计理论，以吸气阀为例，将阀片和相关的阀孔及阀座作为一个组件进行设计，系统地分析气阀的功能需求，并映射出与之相对

2、应的设计参数，经独立公理和信息最少公理优化后得到最终的CAD模型，通过样机测试后证明是可靠有效的。这种设计方法可以在设计初期就预测出设计的结果，并选择合理的设计方案，为气阀的优化设计提供了一种可行的方法。关键词：公理设计；舌簧阀；气阀；压缩机；中图分类号：TH457；TB652文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．06．010AxiomaticDesignoftheReedValveComponentsofCompressorWANGFeng一，PENGXue—yuan’1．XiallJiaotongUniver

3、sity，Xian710049，China；2．DalianSanyoCompressorCo．，Ltd．，Dalian116033，China)Abstract：ThedesignofvMvecomponentsofcompressorsfocusesonthestudyoftheindividualpartsofthesystemwhich，leadstothepartialoptimizationinsteadofthewhole．Takingthesuctionvalveasanexample，thereedandtheplateareconsid

4、．eredasanintegratedsystem，theFRsandtheDPsofthesystemaleanalyzedbyusingAxiomaticdesign，andamulti—levelroad—mapispresentedinthispaper．Aftertheoptimization，aCADmodelofthesystemisobtained，itsvalidityisindentifiedbythetesting．Keywords：axiomaticdesign；reedvalve；valve；compressor1前言就预测出设计

5、的结果，并选择合理的设计方案，为气阀的优化设计提供一种可行的方法。气阀是影响活塞式制冷压缩机效率的关键因素。气阀的设计包含诸多设计参数，比如吸气阀2公理设计基本概念片、排气阀片、限位阀片、阀板等，这些参数相互耦合影响着气阀设计的成败。单独的研究某一个要公理设计的概念最早是由美国麻省理工学院素势必造成局部零部件设计优化，而整体性能未N．P．Suh教授在20世纪70年代末提出的，并于必提高，因此未必能获得性能最佳的设计。本文1990年在(ThePfincipleofDesign}-书中正式提应用公理设计(AxiomaticDesign，AD)理论，系统出了公理

6、设计理论。近10年来，AD已经被应地分析气阀(以吸气阀为例)的功能需求与设计用于产品、过程、系统、软件、组织机构、材料和商参数之间的映射关系，将阀片和相关的阀孑L及阀业计划设计等领域。座作为一个组件进行优化设计。经过参数优化后AD是一种结构性设计方法，是一个自顶向得到CAD模型。这种设计方法可以在设计初期下的过程，顶层概念设计形成合理的框架必须经收稿日期：2011一Ol—O5修稿日期：2011—02—28基金项目：博士后科学基金项目(20100471000)2011年第39卷第6期流体机械39过逐层分解直至设计细节，这一分解过程受到映字形映射如图2所示，物

7、理域与过程域之间存在射域的约束，即通过相邻两个设计域间的“之”字有同样的关系。形映射进行产品设计，并在映射过程中利用设计公理判断设计的合理性和最优化。公理化设计的主要内容包括3个方面：设计公理的基石：域(Do—main)；进行设计的方法：层次(Hierarchies)、“之”字映射(zigzagging)及两个设计公理卫。AD将设计分成4个域：用户域、功能域、物用户域功能域物理域过程域理域和过程域。域中的元素分别对应为用户需求(CAs)、功能要求(FRs)、设计参数(DPs)和工艺图1设计过程的4个域参数(PVs)。产品设计过程的相邻两个域是紧公理化设计的

8、设计公理包括独立公理和信息密联系在一起的，两者的设计元素有一定的映