变基圆渐开线涡旋体热弹性耦合分析-论文.pdf

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1、第37卷第9期合肥工业大学学报(自然科学版)Vo1．37No．92014年9月J0URNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSept．2014Doi：10．3969／j．issn．1003—5060．2014．09．003变基圆渐开线涡旋体热弹性耦合分析唐景春，查生凯，韩坤(合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009)摘要：文章以汽车空调涡旋压缩机为研究对象，重点分析了变基圆渐开线涡旋型线的几何理论，建立了变基圆渐开线涡旋型线的方程；利用有限元分析软件ANSYS，在气体温度和压力耦合载荷工况

2、下，对比分析了定、变基圆渐开线涡旋体的应力和应变。研究结果表明，在相同制冷量的条件下，变基圆渐开线涡旋体的结构特点优于定基圆渐开线涡旋体，能够更好地适应压缩机的复杂工况条件。关键词：变基圆渐开线；涡旋盘；ANSYS软件；热弹性；应力；应变中图分类号：TH455文献标识码：A文章编号：1003—5060(2014)09—1034—05Couplinganalysisofthethermo-elasticityofscrollcompressorwithinvolutesofvariableradiiTANGJing-chun，Z

3、HASheng-kai，HANKun(SchoolofMachineryandAuto,mobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Takingscrollcompressorusedinautomotiveairconditioningasresearchtarget，thegeome—trytheoryofthescrol1withinvolutesofvariableradiiisselectivelyanalyzeda

4、ndtheequationofscrol1isestablished．Undertheworkingconditionsofgastemperatureloadandtemperatureloadcoupledwithpressureload，thestressandstrainofthescrollwithinvolutesoffixedandvariableradiiarecomparedandanalyzedbyusingANSYSsoftware．Theresultsshowthatthescrollwithinvol

5、utesofvariableradiihasbetterstructuralcharacteristicsthantheonewithinvolutesoffixedradiiandfitsthecomplexworkingconditionofcompressorbetterwhentherefrigeratingcapacityisthesame．Keywords：variableradiiinvolute；scroll；ANSYSsoftware；thermo-elasticity；stress；strain的原理可以用

6、来设计涡旋型线。为了使动静涡旋0引言盘在中心很好啮合，一些方法和修正技术应运而涡旋压缩机因具有高效率、高可靠性、低噪音生，这样既能防止它们运动时相互干涉又能提高和低成本等优点而被广泛应用。近年来，关于使运行效率[6]。文献E73比较了用不同曲线型线用环境友好型制冷剂R744(二氧化碳)的压缩机制造的涡旋压缩机的优缺点。在理论研究上，用的研究受到了很多关注。为了满足更高的压力要方程式表示的平面曲线也被用来获得涡旋型求，开发一款具有更高强度和硬度的涡旋盘来承线_8]。这些涡旋型线研究表明，变基圆半径涡旋受这些高压工况成为当前的迫切

7、需要；节约材料型线结构具有更高的效率、可靠性和广泛的设计和轻量化也是未来涡旋盘设计制造的方向。自由[9]。本文在论述变基圆型线方程的基础上，从几何角度看，已经知道并且能够用来创建借助于有限元分析软件ANSYS，对定、变基圆的曲线型线的各种方法都已经有了相关研究[1_。动涡旋体的结构应力进行对比分析，证实变基圆此外，文献I-5]已经证明与二维平面轨迹原理相关结构具有更高的强度和刚性。收稿日期：2013—11—15；修回日期：2014—02—13基金项目：江苏省动力机械清洁能源与应用重点实验室开放基金资助项目(QK09001)作者

8、简介：唐景春(1968一)，男，安徽蚌埠人，博士，合肥工业大学副教授，硕士生导师．第9期唐景春，等：变基圆渐开线涡旋体热弹性耦合分析1035其中1变基圆理论和变基圆渐开线方程口。一盘()一ao+；渐开线原理图如图1所示，定基圆涡旋型线pou—poo(j＆)一n。j＆+川。是由