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《涡旋压缩机型线几何参数的优化设计方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、2005年第33卷第11期流体机械53文章编号:10(15-0329泊105)II---0053--(4(cccccc-cccccc,涡旋压缩机型线几何参数的优化设计方法研究刘兴旺，马小礼.刘振全，李超〔兰州理工大学甘肃兰州730050)摘要:在涡旋压缩机的设计中，传统的设计方法是在满足设计要求和涡盘的加工工艺条件下给出型线几何参数但这难以保证压缩机摩擦功耗和泄漏损耗较小，严重影响了压缩机的机械效率和容积效率的提高。本文在考虑使设计出的压缩机摩擦功耗和泄漏损耗最小的基础上，提出了一种涡旋型线几何参数设计的新方法。
2、关键词:涡旋型线;倾覆力矩;摩擦功耗;泄漏损耗;设计方法中图分类号:T1145文献标识码:AAKindofVortexTypeLineGeome匀ParameterOptimizationMethodUUXing-wang,MAXiao-li,LIUZhen-quan,11Chao(laozhouUniversityofTechnology,fan-deu730050,China)Abstract:Traditionaldesignproceduresprovideparametersbymeettingdesi
3、gningrequirementandprocessingtechnologyinthedesignofthescrollcompmssor.Tuskindofdesignproceduresuresodifficulttoguaranteelowerfrictionhorsepowerandleakagelossthat~-ouslyinfluencedtheimprovementofmechanicalefliciereyandvolumeeficiency.Anewmethodofxrollmoldedli
4、nesofgeirnenicpa-nnneterwasputforwardonthebasisoftheleastfrictionhorsepowerandleakageloss.Keywads:scrollmoldedfines;upsettingmoment;frictionhoaael0wer;leakageloss;designprocedures前言涡旋压缩机在运转过程中，依靠动静涡旋盘的啮合来实现吸气、压缩、排气工作过程。因此动静涡旋盘的结构参数的优化是提高压缩机效率的主要途径。以往的优化方法，主要集
5、中于涡旋型线的修正上，本文将基于减小压缩机的摩擦功耗和泄漏损耗对涡旋型线的几何参数的优化设计方法进行一些研究。2涡旋型线的主要几何参数间关系由于基圆渐开线的理论比较成熟且易于数控机床加工，所以目前常采用基圆渐开线作为涡盘图1动涡旋盘的结构示意型线川。基圆渐开线型线的基本参数见图to由涡盘几何特征可得各参数之间的关系:收稿日期:2005--05--MFLUID14ACHINERIVo1.33,No.11,2005了1、、卫.P=2naJ向气体力Fa、背压腔气体力Fb、与静涡旋盘端面矛2、，卫t二2皿沙的接触力Fv、
6、切向气体力F,、径向气体力F,、离了内‘，‘V=7CP(P一2t)(2n一1一(0/二))h、心力F}以及倾覆力矩Ma和自转力矩M,的作用。2n一1一(B,/二)了r4、于如图2所示。”二3一(口’/二)C表面价M-F,0毛+2"esin(O,一a)+2cos("。一a)二(二一a)z一2(5)0’二(3二//2)一"=+a(6)式中P-涡旋体节距，二a—基圆半径，mm‘—涡旋体厚度Inma—基圆渐开线起始角，“V涡旋体的行程容积，nlln-'图2动涡盘受力示意h涡旋体的高度，二动涡盘上产生摩擦损耗的部位有5处，
7、分别os—吸气结束角，“为:(1)动静涡盘底板上表面和静涡盘贴合处;(2)。—容积比十字滑环槽和十字滑环键之间;(3)动静涡旋盘径n-渐开线的圈数向啮合处;(4)涡旋齿齿顶和槽底问;(5)主轴曲柄口’—开始排气角，“销与动涡盘被驱动面之间。九—刀具和外侧渐开线干涉点的展角，“经动力学分析，以上5处摩擦副处，动涡盘上由以上关系可表明，在给定P,,V,和:的条表面和静涡盘的端面贴合处的摩擦损耗受涡旋盘件下，所有儿何参数中只有3个是独立的，即只要型线几何参数的影响最大，该处的最小摩擦损失确定3个独立的几何参数，即可确定
8、涡旋型线的功率Pf为:其它几何参数。_M,斤(。一t)n't-,二二又下花尸---.不芍(7)juk斗7t刀a+‘似一t)涡旋型线的优化设计式中M,—动涡盘上所受总倾覆力矩，N"mf摩擦系数传统的设计方法是在满足设计要求和涡盘的n’—主轴转速，r/min加工工艺条件下给出涡旋型线几何参数，这种设3.3涡旋盘的泄漏损耗计方法难以保证压缩机摩擦功耗和泄漏损耗较涡旋压缩机普遍采
