基于刚柔耦合的无油涡旋压缩机小曲拐动力特性分析

为了研究无油涡旋压缩机小曲拐的动力特性问题,对涡旋压缩机的机构模型进行了简单分析,基于柔性化理论,利用Solid Works建立涡旋压缩机的三维模型,联合Ansys与Adams建立了涡旋压缩机小曲拐的刚柔耦合模型,并进行了刚柔耦合仿真分析。结果表明,3个小曲拐应力最大的7个节点是相同的,且最大节点的应力应变趋势相同,符合小曲拐平面四杆机构模型;小曲拐最大变形位置在退刀槽附近。     

涡旋压缩机小曲拐防自转机构动力特性分析

针对无油润滑涡旋压缩机防自转机构的动力特性问题,建立了小曲拐防自转机构的机构模型;基于小曲拐防自转机构的工作原理,从运动学和机构学角度分析小曲拐的受力,建立小曲拐的运动平衡方程;利用三维建模软件和有限元分析软件ANSYS建立了单个小曲拐的三维模型,分析了防自转机构小曲拐数目为3时,小曲拐在不同曲轴转角下的变形和应力状态,并对小曲拐在交变载荷作用下的疲劳强度及3个小曲拐的变形协调关系进行了分析。结果表明,小曲拐的最大变形发生在上下两端,最大应力发生在上下两端和中间退刀槽部分。     

无油涡旋压缩机的泄漏特性研究

基于圆渐开线型线方程,运用微分几何学得到容积变化规律。从热力学基本定律的角度出发,结合质量、能量守恒方程和气体状态方程,对涡旋压缩机的泄漏特性进行了详细的分析和研究。通过运用改进的Euler法对所建立的数学模型进行求解,得到了气体在有泄漏和无泄漏两种不同的工况下的温度、压力和质量的变化趋势。结果表明:泄漏对质量的影响最大,而对压力的影响最小。该数学模型对无油涡旋压缩机的研究和性能优化,具有一定的指导和借鉴作用。     

涡旋压缩机多个小曲拐防自转机构的研究

分析了小曲柄防自转机构的工作原理，将小曲柄防自转机构简化为平行四连杆机构；确定了小曲柄数目的合理选择及其相对分布位置。研究结果表明，小曲柄防自转机构具有防转精度高，受力特性好等优点，但对加工精度要求高。     

无油涡旋压缩机动力学分析与研究

为了研究无油涡旋压缩机主要部件的动力学特性,采用理论分析与软件仿真相结合的方法,建立了无油涡旋压缩机的动力学模型,通过动力学仿真分析了主要运动部件的受力情况。研究结果表明,动涡盘所受的轴向气体力和切向气体力是影响气体泄漏的关键因素,仿真结果也为后续进一步压缩机研究提供了参考。     

新型无油涡旋压缩机性能

基于热力学第一定律、质量守恒定律和气体状态方程,综合考虑工作腔的两种内泄漏以及工作腔壁面与介质气体之间的传热,构建了无油涡旋压缩机的热力学模型。运用欧拉法求解所建立的热力学模型,得到了气体在吸气-压缩-排气全过程中容积、温度、压力和质量随主轴转角的变化情况,并对比分析了不同传热和泄漏的影响规律。对研制开发的无油涡旋压缩机进行了变转速性能测试,分别测试了不同排气压力下的温度、排气量、功率。结果表明：传热对压力和温度的影响最大,而泄漏对工作腔质量的影响最大。随着转速的增大,温度、排气量、功率都呈明显的增大趋势。该热力学模型对无油涡旋压缩机的研发和性能分析具有一定的指导和借鉴作用。     

无油润滑涡旋压缩机自润滑的研究

无油润滑涡旋压缩机工作过程中相对运动的工作表面因摩擦而产生了功率损失,同时局部造成大量气体介质的泄漏,严重影响了工作性能。通过分析无油润滑涡旋压缩机的工作过程,针对各摩擦部位的特点,提出涡旋齿端面、支架体端面的磨合面加由自润滑材料制成的密封条,防自转机构的摩擦副的运动由直线式改为旋转式,同时曲轴的轴承采用自润滑形式等实现无油自润滑的技术关键。结果表明:密封条可以实现对运动表面的密封、润滑功能,防自传机构旋转式摩擦副降低了实现自润滑的技术难度,自润滑轴承工作性能优良,经济可靠,这些技术可以实现无油润滑涡旋压缩机的自润滑。     

无油涡旋压缩机开槽涡旋齿的变形行为研究

为了提高开槽涡旋齿顶密封性能和槽内密封机构的工作稳定性,针对涡旋齿顶开槽的密封结构方案,建立了齿顶开槽涡旋齿的三维结构模型,开展了模型的网格划分和边界条件的设定,运用有限元软件开展了开槽涡旋齿的变形分析,分别在压力、温度及耦合载荷作用下,开展了开槽涡旋齿结构的变形行为研究,深入探索了变形分布特征与规律,揭示了压力和温度...     

无油涡旋压缩机涡旋齿温度场的数值计算

无油涡旋压缩机涡旋齿的温度场分布对涡旋齿的受力变形和工作腔内气体的增压过程影响极大,为了研究无油涡旋压缩机涡旋齿温度分布,对已开发的无油涡旋压缩机进行传热分析,采用控制体积法的离散形式以及无网格法分别构建涡旋齿的数值传热模型,利用MATLAB求解温度场,以任意位置处涡旋齿壁面的等效温度作为热边界条件,得到涡旋齿温度分布规律。这2种计算方法收敛快且无网格法收敛更快,无网格法首次运用到计算涡旋齿的温度场,又利用无网格法构造涡旋齿壁面二维稳态温度场,为实验提供了理论基础。分析结果表明:旋齿从中心向外缘其温度逐渐减小且在涡旋齿后段减小趋于平缓。这2种传热模型对无油涡旋压缩机的涡旋盘温度场分析具有一定的指导和借鉴作用,并对涡旋型线的设计有一定指导意义。     

基于Pro/E和ADAMS的无油涡旋压缩机仿真研究

为了研究无油涡旋压缩机的特点和运动规律,采用虚拟样机分析的方法,首先用三维建模软件Pro/E对零部件进行建模,然后进行整机虚拟装配,最后用机械运动学软件ADAMS进行仿真研究。仿真结果表明,联合使用两大机械软件Pro/E和ADAMS进行无油涡旋压缩机的仿真研究,能够发挥各自软件的优势,快速得到零部件的运动学参数。该方法过程清晰、操作方便、结论可靠。     

无油涡旋压缩机防自转机构的研究

从机构学角度,研究了小曲拐机构的运动,确定了小曲拐数目的合理选取及分布;从运动学角度,分析了小曲拐的受力,建立了小曲拐的运动平衡方程,研究了不同数目小曲拐的动力特性。研究结果表明：小曲拐的防自转机构是按平行四边形原理运动的,采用3个小曲拐的防自转机构有比较好的动力特性,其为整周受力,是一种精度高、性能好的防自转机构。     

燃料电池用无油润滑涡旋压缩机研究

根据燃料电池的运行工况和压缩机体积小、质量轻、噪声低的使用要求,燃料电池空气压缩机采用无油润滑双涡圈涡旋式压缩机的结构型式.针对压缩机的结构特点,建立了双涡圈齿头型线修正方程和动涡旋圆盘与支架体之间缝隙泄漏数学模型,给出了压缩机功耗随缝隙宽度变化的试验结果,并对整机性能进行了试验研究.试验结果表明,压缩机排气侧增设冷却水道,可有效降低排气温度和压缩功耗.     

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。     

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。     

无油涡旋压缩机涡旋盘的应变分析及试验验证

采用Solidworks建立了无油涡旋压缩机动、静涡旋盘的三维模型,运用ANSYS分析软件对涡旋压缩机动涡盘分别在气体力、温度、惯性约束条件下以及在多场耦合载荷下涡旋齿的变形和应力分布规律进行了分析,并研究了不同齿厚和齿高的动涡盘涡旋齿在多场耦合载荷作用下的变形情况,得到涡旋盘的应力分布和涡旋齿变形情况。分析结果表明,对涡旋齿的变形影响最大的载荷是温度载荷场;在腔内气体被压缩时,涡旋齿始端部位温度最高,所受气体力也最大;耦合场下涡旋齿始端顶部变形最大,最大应力出现在齿根部位,且耦合场的最大应力不是各载荷应力的叠加;涡旋齿越高变形越大,涡旋齿越厚变形越小,分析研究结果为定量化确定无油涡旋压缩机的轴向间隙和径向间隙提供了理论依据。     

无油涡旋膨胀机性能特性及试验研究

对应用于有机朗肯循环系统中的涡旋膨胀机,搭建了以空气为工质的性能试验测试平台。测量了试验样机在不同进气压力下的转速、转矩、出气压力和容积流量;对不同负载下发电机的电压、电流和发电量进行了测量;对实际和理论情况下的容积流量、输入功率和输出功率进行了比较。     

无油涡旋压缩机齿端面密封机构的设计

针对涡旋压缩机齿端面介质泄漏的特点,提出一种齿端面密封机构模型,通过齿端面开设的密封槽内安装自润滑材料密封条和弹簧,实现涡旋齿轴向间隙的密封。通过分析不同位置的密封条所受压差力情况,将密封条的工作状态分为无压差和有压差2种工况,分别建立密封机构的简化力学模型,通过密封条和动涡盘的受力分析,研究弹簧力、压差力和背压气体力3种载荷对密封机构工作过程的影响。结合受力分析结果,从密封槽深度、弹簧位移、背压腔直径等三方面,实现密封机构的结构设计,获得满足密封机构正常工作时的结构参数取值范围,为涡旋齿端面密封机构的设计提供了理论依据。     

大排气量无油润滑涡旋压缩机的虚拟设计

以Pro/Engineer软件为平台,介绍了应用虚拟技术进行设计的全过程,包括了虚拟建模、虚拟装配、样机的可行性研究等.结果表明:大排气量无油润滑涡旋压缩机的虚拟设计切实可行,缩短了新产品的研发周期,经济实用.     

涡旋压缩机工作特性的研究

在分析涡旋压缩机实际工作过程的基础上，利用流体力学和工程力学的基本理论建立了涡旋压缩机的热力学模型，根据各运动部件的力学关系，建立了涡旋压缩机的动力学模型，对数学模型进行数值求解，得到各项性能参数，并对结果进行了系统分析，计算值与实验值较为吻合，验证了模型的准确性。