微型整体式斯特林制冷机研制及整机工程化模型研究硕士论

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1、华中科技大学硕士学位论文微型整体式斯特林制冷机研制及整机工程化模型研究姓名：席有民申请学位级别：硕士专业：制冷及低温工程指导教师：李青20050401摘要斯特林制冷机是小型低温制冷机中应用最广泛的一种具有结构紧凑工作温度范围宽启动快效率高操作简单等特点整体式斯特林制冷机是最早得到研究和应用的斯特林制冷机由于其技术成熟至今在许多领域仍得到广泛的应用发达国家将优质斯特林制冷机列为对我国禁运的产品因此发展具有独立知识产权的产品化的斯特林制冷机势在必行为此我们对旋转电机驱动的微型整体式斯特林制冷机的支撑结构进行了研究研究工作围绕消除整体式斯特林制冷

2、机中制约整机寿命的活塞和排出器的侧向力引起的密封磨损进行采用把活塞和排出器固定在线性滑轨上的方式把原来作用在气缸和排出器上的侧向作用力转移到线性滑轨轴承上滑轨轴承为现成的成熟产品可以承受一定载荷且具有长的寿命把它应用于旋转式斯特林制冷机是可行的本文对采用线性滑轨支撑的整体式斯特林制冷机样机研制过程和性能实验的情况进行了介绍对结构设计的关键技术和关键过程进行了研究总结了调机实验的情况在样机研制的基础上作者对整体式斯特林制冷机的工程化进行了探讨并针对国内斯特林制冷机可靠性差的研究现状提出当前斯特林制冷机工程化研究的重点是对引起早期失效的零部件加

3、工装配误差对整机性能的影响进行研究以确定零部件的加工装配误差标准提出了整体式斯特林制冷机参数分解标准建立节点控制的工程化研究思路为了对零部件加工装配误差对整机性能进行定量研究在比较现有斯特林制冷机模型的基础上采用系统动力学的观点建立了整体式斯特林制冷机工程化模型并设计了对模型进行修正和细化的斯特林制冷机关键件特性实验台关键词整体式斯特林制冷机线性导轨支撑工程化模型IAbstractStirlingrefrigeratorisoneofthemostwide-rangingusedsmall-sizelowtemperaturecryocoo

4、lers.Ithasthecharacteristics:compactconstruction,broadworktemperaturerange,highefficiency,quickstartingprocessandeasymanipulate,andsoon.IntegraltypeStirlingrefrigeratoristheearliesttypeofStirlingrefrigeratorthathasbeenresearchedandused.Sinceitstechniquebecomesmature,ithasy

5、etobtainedthewide-rangingapplicationinmanyfields.SincethehighgradeStirlingrefrigeratorissetascontrabandgoodsbythedevelopedcountry,developingStirlingrefrigeratorsthathaveindependentintellectualpropertyisimperative.Ourresearchaimsatpistonsupportingstructureofminiaturerotatin

6、gmotordrivenStirlingrefrigerator,thatremovesthesealingworn-outinintegraltypeStirlingthatconstrainsmachinelifetime.Weinnovatetouselinearguide-waysupportstructure.Thusthefrictionforcebetweenpistonandcylindernowtransferstolinearbearing.Linearbearingisanageingproduce,itcanstan

7、dsamountloadsandhasrelativelongerlife.So,itcanbeusedtoStirlingrefrigeratordrivenbyrotatingmotor.Inthisdissertation,thedevelopmentprocessesofStirlingrefrigeratorprototypethatadoptslinearguide-waysupportanditsperformancetestsareintroduced.Thekeytechniqueofconstructdesignhasb

8、eenstudiedindetail.Andperformancetestssituationoftheprototypehasbeensummedup.Basedonthede