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《组合型线的涡旋压缩机几何参数设计》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、2007年第1期(总201期)压缩机技术·1·文章编号:100622971(2007)0120001204设计研究组合型线的涡旋压缩机几何参数设计1121刘涛,任冠林,孟鹏飞,刘振全(11兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;21中国人民解放军95863部队,北京102206)摘要:设计了一种复杂型线的涡旋压缩机,并研究了几何参数的计算方法,同时利用MATLAB给出这些几何参数随主轴旋转的动态变化规律,为组合型线涡旋压缩机的设计奠定了基础。关键词:组合型线;MATLAB;涡旋压缩机中图分类号:TH455文献标识码:AGeometryParameterDesignofCombina
2、tionProfileScrollCompressor1123LIUTao,RENGuan2lin,MENGPeng2fei,LIUZhen-quan(11LanzhouUniv.ofTechnologyandScience,Lanzhou730050,China;21PLA-NO.95863,Beijing102206,China)Abstract:Thepapermainlydiscussesthegeometryparameterofthenewtypelinescrollcompressor.Thedynamicalchangeruleofgeometryparameterfoll
3、owingaxisrotatingwasgivenonMATLAB.Itoffersanewwaytothedesignofhybridwrapsscrollcompressor.Keywords:combinationprofile;MATLAB;scrollcompressordRs0引言dθ=Rg(1)式中Rs———啮合点处法线方向矢量即展弦随着涡旋压缩机应用领域的扩大,高压缩比、大Rg———基圆半径,Rg与Rs垂直排量和高能效涡旋压缩机的研究成为涡旋机械领域θ———曲轴转角的研究重点。对于传统的单一渐开线型,为满足高因为组合型线涡旋齿的啮合运动方式仍是圆形压缩比的要求,不得不靠增加
4、涡旋齿圈数来实现,既平动,所以内圈(排气腔)工作表面的型线选用圆的增加加工成本,又会加长泄漏线长度。由于组合型渐开线;而外圈(吸气腔)的工作表面是圆弧时,具有线与单一型线相比,可兼顾吸气、压缩、排气全过程,较大面积利用系数,所以选圆弧为吸气腔的工作表具有提高面积利用系数、增加行程容积、提高排气量面;中间一段(压缩腔)为过渡型线,它的形式有多和压缩比等特点,因此成为涡旋领域研究的新方向。种,只要满足通用型线控制方程以及连接点处约束本文以基圆渐开线、高次曲线、圆弧的组合型线为基条件即可。线,在建立曲线方程的基础上,运用功能强大的数学通常采用幂级数形式的高次曲线软件MATLAB对其进行几何参数的
5、设计计算,并23Rs=C0+C1θ+C2θ+C3θ(2)反映出其动态变化规律。2Rg=C1+2C2θ+3C3θ(3)1型线方程的建立其中C0,C1,C2,C3为待定系数,在MATLAB中由连接点处约束条件可计算得出。组合型线如图涡旋齿工作表面连续啮合首先应满足以下通用1所示。型线控制方程根据图形给出基线的解析式第一段:圆的渐开线收稿日期:2006-11-23基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20050731002)x=Rg1cosφ+Rs1sinφ0≤φ<215π(4)y=Rg1sinφ-Rs1cosφ·2·压缩机技术第1期齿高H=40mm电机转速Rspeed=29003设
6、计排气量Vd=30m/h由此可算出以下参数610×Vd×10每转排气量Vpr=(7)Rspeed×60×102Vpr涡旋节距P=T+T+(8)(2N-1)Ππ回转半径Ror=(P-2T)/2(9)P基圆半径A=(10)2π图1组合型线涡旋齿基线构成图Ror式中,Rg1=a,a为基圆半径,Rg1=aφ。最大展弦Rs3=Rmax-T-(11)2第二段:高次曲线其中型线最大半径2Tπ2x=Rg2cosφ+Rs2sinφRmax=+2Nπ+A+A(12)22215π≤φ<415π(5)y=Rg2cosφ-Rs2sinφ212工作腔容积的计算方法式中工作腔容积的计算是建立涡旋压缩机动力学模2Rs2=
7、C0+C1(φ-π/2)+C2(φ-π/2)+C3(φ型的基础,不同型线的涡旋压缩机工作腔体的计算3-π/2)方法是不同的。本文利用等距曲线和基线的概念来2Rg2=C1+2C2(φ-π/2)+3C3(φ-π/2)计算工作腔的容积。第三段:圆弧图2为曲轴转角为θ时,由动盘内壁和静盘外壁啮合形成的一个封闭的腔体A′B′C′CBA,动盘的x=(Rs3+k1)cosφ+k1基圆中心为O′,静盘的基圆中心为O,将动盘沿曲415π≤
