基于流场分析的变截面涡旋齿的强度分析

为了研究涡旋压缩机在多场载荷耦合作用下变截面涡旋齿的变形和应力分布,基于动网格技术,利用Fluent软件对涡旋压缩机工作过程进行流场模拟,将温度场和压力场分析结果直接导入ANSYS软件中,利用间接耦合的方法对动涡旋齿和动、静涡旋齿装配后在单场及多场耦合作用下强度进行分析。结果表明:温度场对涡旋齿变形影响较大,耦合场下的变形并不是各场单独作用下变形之和;装配后涡旋盘的安装间隙对涡旋齿的变形存在干涉,单独分析动涡旋齿时的变形大于装配后的变形;根据应力分布分析,最大值出现在涡旋齿壁厚较大的位置,说明该组合型线涡旋齿具有较强的抗变形能力,可为判断涡旋型线优劣和研究涡旋压缩机间隙与泄漏提供理论基础。     

不同载荷及结构对涡旋齿强度影响的有限元分析

为了研究气-热-固及散热片对涡旋盘的变形及应力的综合影响,应用Solidworks建立动、静涡旋的三维实体模型,基于有限元理论采用间接耦合法对动、静涡旋以及动、静涡旋装配后在气体力及热-固耦合状态下的变形和应力进行分析,由计算结果可知动、静涡旋单独分析时最大变形均发生在涡旋齿头顶部,最大应力发生在涡旋齿头根部,静涡旋的变形和应力比动涡旋略大;温度载荷对动、静涡旋的变形和应力分布影响较大,装配后涡旋盘的变形由于互相干涉和约束而减小;研究在不同轴向间隙和径向间隙情况下,动、静涡旋啮合时的最大变形和应力变化趋势,得出涡旋盘的最佳装配间隙;对比分析涡旋体外设散热片对涡旋齿变形的影响,结果表明设置散热片能减小涡旋压缩机涡旋齿的变形,增加运行可靠性。     

基于workbench平台的涡旋压缩机涡旋齿瞬态流固耦合分析

在workbench平台下提出一种涡旋压缩机流场气体力对涡旋齿边界受力变形影响的瞬态流固耦合计算方法,建立了涡旋压缩机三维流场模型,采用RNG k-ε湍流模型对其工作过程进行模拟从而得到流场分布,流场压力分布沿齿高方向不均匀,曲轴转角90°时涡旋齿内外侧压差在齿头处最大.将流场边界压力载荷加载到涡旋齿边界上,得到任意曲...     

涡旋压缩机单向流固耦合方法与涡旋齿变形分析

提出一种涡旋压缩机气体流场对固体边界受力变形影响的单向流固耦合计算方法,建立了考虑泄漏间隙的带有齿头修正的渐变啮合间隙变壁厚的涡旋压缩机三维几何模型,采用LES湍流模型对其工作过程进行模拟从而得到流场分布,其压力分布沿Z方向不均匀,压差在涡旋型线展角492°处最大。将压力场载荷直接加载到固体边界上,得到任意工作状态下的涡旋齿受力和变形规律,分析了流场变化对固体边界涡旋齿受力、变形的影响。得到了涡旋齿的受力和变形规律,沿涡旋齿型线展角500°处变形最大与压力差分布相符。该压力载荷加载方式更加连续,更接近于实际工作状态,计算结果更为准确。     

涡旋压缩机非对称变壁厚涡旋齿的设计与受力特性分析

针对现有对称变壁厚涡旋齿涡旋压缩机,其动涡旋齿和静涡旋齿均为变壁厚,动涡旋齿在公转平动过程中会因质量大而导致动力特性差的问题,基于法向等距原理提出了一种新型非对称变壁厚涡旋齿结构,其静涡旋齿为变壁厚,而动涡旋齿为等壁厚,构建了全啮合涡旋型线,讨论了修正参数对于涡旋压缩机性能的影响,并对比了新型非对称变壁厚涡旋齿和现有对...     

关于变壁厚涡旋压缩机的开发和研究

关于变壁厚涡旋压缩机的开发和研究司玉宝屈宗长畅云峰王迪生安交通大学压缩机工程研究中心摘要：通过采用通用型线控制方程对原有的涡旋压缩机的部分型线进行合理改进，用高次曲线来达到变壁厚的效果，提出了变壁厚涡旋压缩机的概念。建立了相应的热力学模型，并对变壁厚...     

变齿厚齿轮的珩齿加工

介绍了一种变齿厚齿轮的珩齿加工方法.根据变齿厚齿轮的几何特征,选用蜗杆式珩磨轮来珩削变齿厚齿轮方案,并且设计了一套简便实用的定压浮动珩齿装置.通过珩齿加工后,降低了变齿厚齿轮的齿面粗糙度,提高了齿轮精度.     

柴油机气缸盖热-固耦合分析

在建立气缸盖实体模型的基础上,利用相关边界条件计算了气缸盖上各区域的换热系数,并对气缸盖进行了温度场仿真计算;分析了在多种工况下气缸盖的应力,确定了结构上的薄弱区域。认为当气缸盖受到热-固耦合共同作用时,气缸盖内部拉压情况变得更加复杂,各部分应力呈现明显的非线性。     

无油涡旋压缩机密封条的有限元分析

为了提高无油涡旋压缩机轴向间隙的密封性能,以涡旋齿顶的聚四氟乙烯密封条为研究对象,对其进行有限元分析。利用三维建模软件建立了密封条和涡旋齿的几何模型,导入有限元软件中进行网格划分。通过齿顶密封模型的受力分析,详细阐述了边界载荷的计算依据,分析了密封条沿渐开线展开角方向的底面和侧面气体力载荷变化规律。设定了密封条的边界条件,对密封条模型进行有限元分析。计算结果表明,借助有限元技术可以获得不同曲轴转角时密封条的应力、变形分布规律,更好地掌握了密封条的工作性能,为密封条的设计提供了新方法。     

圆渐开线变截面涡旋压缩机几何性能综合分析

提出一种由不同基圆半径的圆渐开线组成的新型变截面涡旋压缩机型线,组成形式为圆渐开线Ⅰ+圆渐开线Ⅱ+圆渐开线Ⅰ。论述型线的生成方法,给出型线的一般方程,建立一系列圆渐开线变截面涡旋压缩机的几何模型。针对建立的几何模型,分析控制系数θ、φ^*、R_or对变截面涡旋压缩机几何性能的影响。以圆渐开线Ⅰ为基础,构建圆渐开线Ⅰ+高次曲线+圆渐开线Ⅰ的变截面涡旋压缩机的几何模型,综合分析两类变截面涡旋压缩机的几何性能。结果表明:θ取中值θ_M,φ^*取φ_end-2(n₁+1)π,控制系数R_or取较大值,对应的几何性能较优。高次曲线变截面涡旋压缩机与中值θ_M对应的圆渐开线变截面涡旋压缩机相似,可相互替代。     

变截面涡旋压缩机数学模型及试验研究

为详细研究变截面涡旋压缩机的性能特点,提出一种圆渐开线、高次曲线和圆弧组合的变截面型线,根据几何模型得到工作腔容积的变化情况。基于能量和质量守恒,充分考虑工作过程中的吸气加热、轴向和径向泄漏、工质与涡旋齿和涡旋盘的传热,构建变截面涡旋压缩机的整体数学模型,通过对数学模型的求解,详细分析实际气体在工作过程中温度、压力和质量随曲轴转角的变化规律。采用研制开发的变截面空气涡旋压缩机建立测试平台,并将模拟计算得到的排气温度、质量流量和轴功率与试验数据进行对比,结果表明,构建的数学模型能够准确描述变截面涡旋压缩机的吸气、压缩及排气全过程,该研究为定量化分析、优化及提升变截面涡旋压缩机的性能提供了有利工具。     

渐开线-高次曲线组合型线涡旋压缩机的设计及有限元分析

介绍了使用渐开线-高次曲线组合型线来减少涡旋圈数的方法及特点,建立了该型线的几何理论和相关参数计算方程,并对动涡盘进行了有限元分析,计算实例结果显示渐开线和高次曲线组合型线能够减少涡旋圈数以及型线的长度,且涡旋盘受力变形和应力明显小于单一渐开线型线,研究的结果对于组合型线的设计和大排气量涡旋机的研究有一定的借鉴作用。     

电动汽车涡旋压缩机变工况背压平衡系统研究

电动涡旋压缩机始终在频繁变化的工况条件下运行,变工况背压平衡性能的优劣对电动涡旋压缩机的安全运行至关重要,而现有电动涡旋压缩机的背压平衡性能普遍欠佳。首先,以某样机的单回路供油系统为研究对象,分别利用数值计算和模拟计算计算了其背压力,发现2种算法所得结果吻合良好,同时发现其背压平衡性能欠佳;然后,选取背压油路中对背压力影响最大的局部结构进行了优化,得到了满足3 000,8 000 r/min转速工况下的背压油路;接着,提出了转速分区循环供油模式,同时设计了将转速分为2个区间的油路结构、切换供油通道的电磁阀结构、驱动模块及驱动软件;最后,利用Matlab编程计算了不同转速工况下,润滑油经过不同油路后所得的背压力,依据最佳背压力值确定出了转速分区值及各分区油路适用的转速范围。研究所得数据及结论为设计电动涡旋压缩机提供了可靠依据。     

涡旋压缩机涡旋体的模态分析

涡旋体是涡旋压缩机重要的零件之一。为了研究其振动特性,对其进行模态分析是十分必要的。首先,以圆的渐开线作为涡旋体的涡旋曲线,利用APDL建立了涡旋体的的三维模型,经过网格划分,生成有限元模型;然后利用ANSYS模态分析模块,采用BLOCK LANCZOS方法进行模态计算;最后得出其前6阶固有频率和振型,对涡旋体的设计、制造及维修有理论指导意义。     

降低汽车空调涡旋压缩机排气温度的结构分析

为了减少汽车空调用涡旋式制冷压缩机排气过程的等容压缩功率损失,降低涡旋压缩机的排气温度,提高其制冷性能指标,对静涡旋盘排气口内壁作了勾内环槽的结构改型。通过数值方法模拟了具有内环槽结构的排气口中气体流动的静压力场,并通过性能对比实验验证了排气口结构改型后涡旋压缩机的制冷性能指标。模拟计算及性能实验结果表明,排气口结构改型后涡旋压缩机的各项制冷性能指标得到了明显提高。     

基于MATLAB、UG的泛函通用型线涡旋盘有限元建模及分析

利用基于泛函的通用涡旋型线的几何理论,研究涡旋型线方程,改进了传统式生成型线方法的局限性,为涡旋盘的加工和制造提供了理论价值和参考意义。通过MATLAB软件的编程功能,生成数学模型的关键点。在UG环境下生成涡旋型线,使用UG中的拉伸命令,完成涡旋盘的精确三维实体造型,然后将生成的三维实体转换到高级仿真环境下,通过定义材料属性、指派材料、物理属性、划分网格,建立有限元模型,最后建立边界约束条件并加载作用载荷,进行有限元分析。     

活塞式压缩机曲轴有限元分析

使用ANSYS对活塞式压缩机的曲轴进行了有限元分析。在假设条件的基础上,建立了曲轴的有限元分析模型。通过计算分析,得到了曲轴的应力分布,为往复压缩机曲轴应力、应变以及疲劳寿命的分析研究提供了基础,对于指导设计具有一定的意义。     

无油润滑涡旋压缩机齿端面密封的研究

涡旋压缩机在工作过程中动、静涡盘之间间隙存在泄漏损失,它是影响无油润滑涡旋压缩机工作性能的重要因素。在涡旋齿端面加由自润滑材料制成的密封条是实现无油润滑的一项关键技术。本文从材料和结构两方面阐述了密封条的基本特点,介绍了密封条的两种结构模型,说明了各自的工作原理,并对两种模型进行了受力分析,得出了密封条正常工作应满足的条件及选用两种结构模型应注意的问题。结果表明:密封条不但可以阻止通过轴向间隙的泄漏,而且降低了涡旋齿与涡盘底部摩擦功率损失。