基于等宽凸轮和变胞机构的多作用微容积式压缩机研究

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1、分类号学号M201270496学校代码10487密级硕士学位论文基于等宽凸轮和变胞机构的多作用微容积式压缩机研究学位申请人：李玲学科专业：机械设计及理论指导教师：吴昌林教授答辩日期：2015.05.18AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheResearchontheMulti-roleMicro-displacementcompressorwhichbasedontheMonospacedCamandtheMetamorphicMech

2、anismCandidate:LiLingMajor:MechanicalDesignandTheorySupervisor:Prof.WuChanglinHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位

3、论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要微容积式压缩机作为工业领域的关键设备其利用密闭容腔容积的周期性变化来进行介质的进、排，从而实现介

4、质的交换以及功能的转换。本文基于等宽凸轮和变胞机构提出了一种转子和气缸分离形式的多作用微容积式压缩机，其工作容腔采用软塑料制作而成。文章主要包含对基于等宽凸轮的多作用传动系统和基于变胞机构的配气系统的研究，研究设计表明，该多作用微容积式压缩具有机体积小、排量大、噪声低等优点。本文为提高容积式压缩机的综合性能提供了一种新的途径。本文将圆弧等宽凸轮应用于多作用微容积式压缩机的传动系统。采用圆弧等宽凸轮作为传动件，主轴转动一圈可以实现容腔的多次扩张和压缩，且转动时没有离心力，压力角一直是零，传动效率比较高，机构不会出现自锁。通过对圆弧等宽凸轮特性进行研究得到了其设计方法和动力学方

5、程，采用Matlab对圆弧宽凸轮的从动件进行运动学分析，可知其满足腔体的扩张、压缩要求，基于此对微容积式压缩机的传动系统进行了设计。将平面变胞机构引入多作用微容积式压缩机的配气系统，首先对变胞机构的原理和型综合进行了研究。然后采用型综合的方法设计了具有间歇运动的平面变胞机构，并将其应用于多作用微容积式压缩机的进、排口，进而根据该变胞机构设计了微容积式机器的整体方案。对变胞机构进行运动学分析，可知其满足周期性张开、闭合、停歇要求。利用等效阻力梯度线图和运动循环表描述了进、排气口变胞副的运动状态，为整机的装配和运动过程分析提供理论依据。最后对多作用微容积式压缩机整机进行了运动规

6、律分析。文章最后将多作用微容积式压缩机的理论排量与市场现有的微压缩机进行对比，可知其具有排量大、体积小的优点。对样机进行运动特性和排量实验，实验结果表明该样机能够正常吸、排气，说明等宽凸轮作为传动件、基于变胞机构的配气方案可行。结合样机分析了其存在的问题，并提出了后续重点研究方向。关键词：多作用微容积式压缩机等宽凸轮变胞机构I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTAstheindustry’skeyequipment,TheMicro-displacementCompressorintakeandexhaustthemediabecauseofthecyclicalcha

7、ngebyitssealedcavityvolume,sothatitcanexchangemediumandconvertfunction.ThearticleproposeaMulti-actionMicro-displacementCompressorbasedonthemechanismoftheMonospacedcamsandtheMetamorphic,whoserotorisisolatefromthecylinderanditsworkcavitymadeofsoftplastic.Thearti