基于四杆机构的涡旋压缩机的平衡分析

针对影响涡旋压缩机振动及动力平衡问题,从四杆机构摆动力和摆动力矩及轴的惯性力矩平衡的原理出发,得出了这种方法与涡旋压缩机一次、二次平衡的方法在原理上基本一致的结论,即它们都以减轻惯性力作用在曲轴支承轴承的动载荷为目的,同时还比较了这两种方法的不同,提出了一些新的平衡方案,为较准确地平衡涡旋压缩机的惯性力和惯性力矩的影响奠定了基础.     

基于四杆机构的吊旋压缩机的平衡分析

针对影响涡旋压缩机振动及动力平衡问题,从四杆机构摆动力与摆动力矩及轴的生力矩平衡的原理出发,得出了这种方法与涡旋压缩机一次,二次平衡的方法在原理上基本一致的结论,即它们都以减轻惯性力作用在曲轴支承轴承的动载载荷 为目的,同时还比较了这两种方法的不同,提出了一些新的平衡方案,为较准确地平衡涡旋压缩机的惯性力和惯性力矩的影响奠定了基础。     

考虑气体力影响的涡旋压缩机转子系统稳定性研究

针对气体力对涡旋压缩机转子系统造成的动不平衡问题,建立了考虑气体力作用的涡旋压缩机曲轴转子系统力学模型、力与力矩平衡方程,采用平衡铁与曲柄销错开一定角度安装的方法,平衡惯性力和气体力引起的转子系统动不平衡。通过数值计算获得不同转速条件下动平衡所需主副平衡铁质量、平衡铁安装角,并分别与传统设计方法下应用于变转速工况时的结果进行了对比分析,结果表明:该方法能有效的减小主副轴承、机架的受力,提高涡旋压缩机的稳定性,对涡旋压缩机的生产应用有一定的参考指导意义。     

双涡圈涡旋压缩机平衡问题分析

双涡圈涡旋压缩机的涡旋齿是对称性的,即不需要进行一次平衡,又增加了涡旋压缩机的稳定性;详细分析了双涡圈涡旋压缩机动涡盘的受力情况,从新给出动涡盘的倾覆力矩计算模型;得出双涡圈涡旋压缩机只能开设一个背压孔和背压压力随背压孔中心展角增大而减小的结论;给出了背压孔被盖住时临界状态的曲轴转角计算公式;验证了平均背压力与背压孔中心展角几乎成正比。研究结果可在双涡圈涡旋压缩机的设计和研究中直接应用。     

一种全平衡式往复压缩机稳定性优势分析

一种全平衡往复压缩机的气缸分布在曲轴两侧且在一条直线上,其惯性力是平衡的,惯性力产生的力矩和为0。对称平衡型压缩机由于存在曲柄错角和列间距,惯性力可以平衡,但惯性力矩不能完全平衡,而倾覆力矩在两种压缩机中都是存在的。惯性力矩和倾覆力矩属于压缩机"外力矩",能传到压缩机外部从而引起压缩机的振动。计算了对称平衡型压缩机惯性力矩和倾覆力矩,对比可得惯性力矩在压缩机"外力矩"中所占比例,进而可对比分析出全平衡往复压缩机相对对称平衡型压缩机的稳定性优势。     

刚柔耦合的涡旋压缩机转子系统的动力学分析

以涡旋压缩机转子系统为研究对象,采用Bushing连接模拟轴承,运用Ansys Workbench软件建立了考虑轴承刚度、小轴和动涡旋盘柔性的涡旋压缩机转子系统的刚柔耦合模型,进行了刚柔耦合动力学分析,得到了实际工况和理想工况时运动副反力,以及实际工况时小轴和动涡旋盘的应力、应变情况。仿真结果表明:实际工况时滚针轴承不承担动涡旋盘的倾覆力矩,倾覆力矩由3对7001轴承来承担,并造成轴向气体力分配不均匀,使2号7001轴承受力过大;小轴、动涡旋盘的强度和刚度符合设计要求。研究结果为涡旋压缩机结构设计和优化提供了理论指导。     

涡旋压缩机驱动轴承的力学特性研究

分析了径向载荷、倾覆力矩及轴承径向间隙等参数对滚针轴承力学特性的影响.首先,利用Hertz理论及力法解静不定问题,推导出滚针轴承径向载荷与变形的计算关联式;然后,依据力矩平衡原理,得出轴承外圈倾斜对轴承有效长度上载荷分布的影响;最后,以某一双涡圈涡旋压缩机用滚针轴承为研究对象,研究其径向变形量及载荷分布规律.结果表明,虽然滚针的径向承载与径向总变形之间的关系为非线性关系,但在涡旋压缩机应用中滚针最大径向变形量与轴承总径向力近似成正比,且随曲轴转角同规律周期性变化,相对径向载荷、倾覆力矩对滚针轴承的失效起绝对作用.研究结果对涡旋压缩机的结构设计、驱动轴承的选用及周期性检修、压缩机轴-轴承的动力学行为及动力学与摩擦学的耦合问题研究提供一定的理论依据.     

基于NSGA-Ⅱ的多目标遗传算法通用涡旋盘的优化设计

利用非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对通用涡旋压缩机的动静涡旋盘涡旋体高度、涡旋盘主轴转角、涡旋型线基圆渐开角、涡旋型线基圆半径基本参数进行优化设计,使涡旋盘的径向气体力、切向气体力、倾覆力矩、自转力矩、能效比达到最优。给出了优化设计的遗传算法计算方法、数学模型、基于遗传算法数学模型、程序流程图、多目标优化结果。较其他优化方法,NSGA-Ⅱ能较好解决多目标非线性优化问题,最后用优化后的数据验证了该方法的有效性。     

涡旋压缩机的设计问题

讨论了涡旋压缩机的设计问题。推力轴承是用于空调和制冷中长时间运行的涡旋压缩机的关键零件。轴向推力和力矩都对推力轴承产生影响。应用拉姆巴格（Rumbarger）理论描述了推力轴承的载荷状态。如何优选涡旋卷体的几何形状也是设计者所关心的主要问题。阐述了在考虑稳定运行条件、重量、轴向推力和卷体外径时如何优选涡旋卷体的几何形状问题。在预先确定推力轴承外径尺寸时,最优设计应该是减小涡旋卷体的倾覆力矩。     

双头涡旋齿涡旋压缩机运动构件受力模型研究

研究了双头涡旋齿涡旋压缩机的动力学,对运动机构中每个构件进行受力分析,并建立了双头涡旋齿涡旋压缩机构动力特性的解析模型.研究结果对压缩机的阻力矩的计算、构件之间的约束力的研究、惯性力平衡的研究及涡旋压缩机设计都提供了必要的理论依据.     

涡旋压缩机传动系统动平衡多目标优化的研究

针对涡旋压缩机传动系统动平衡优化设计,以轴承支撑合力、箱体底板的支撑力、输入扭矩及相应值的标准偏差的组合函数为优化目标,以轴承额定静载荷的10%及大小平衡块的总质量为约束条件,对大小平衡块的轴向布局及影响其质量和质心位置的尺寸提出优化设计,利用试验研究和遗传算法NSGA-Ⅱ组合进行多学科设计优化研究。仿真分析表明,该方法能够较好地获得综合平衡性能指标的最优值,对提高涡旋压缩机传动系统设计效率具有一定的现实意义。     

机构动态优化在工业平缝机减振中的应用

通过对机构中构件的质量和形状等进行优化设计以降低其运转时产生的惯性力或力矩,是抑制设备振动的一种主动方法。本文以工业平缝机的减振为应用背景,基于复数矢量法和机构环路方程,对一类平面六杆机构的惯性力进行了分析推导;以其谐波分量的均方根值为目标函数,进行了机构的优化设计,并据此对原有机构进行了合理改进。实测表明,该法对于机器减振具有良好的效果。     

四列氮氢气往复压缩机外力及其平衡的分析与计算

以4M50-27.3/18.5-260型氮氢气往复压缩机为研究对象,分析了作用在其曲柄连杆机构上的各作用力,从振动的角度对其受力进行分析与分类,可知往复惯性力、旋转惯性力及倾覆力矩能传到机器外部而引起压缩机的振动,属于“外力（或外力矩）”,并用Matlab软件,计算分析且绘制了压缩机列的气体力、往复惯性力、往复摩擦力和活塞力图.利用添加基础或弹性支承或者通过各列曲拐错角的合理配置的方法,对引起振动的外力进行平衡,有效减小机器的振动与噪声.     

船用星型压缩机曲柄连杆机构布置方案的优化分析

根据星型往复式压缩机的结构和工作特点,对压缩机进行了热力学和动力学分析,得到了压缩机在正常运转中的压缩腔内的压力。提出了星型压缩机曲柄连杆机构的6种布置方案,对比了不同曲柄连杆机构布置方案的动力学特性,得到了不同布置方案下的曲柄连杆上的作用力。通过分析发现:对于四星型压缩机,四级连杆按活塞力较大的两列对置,活塞力较小的两列对置,且由活塞力最大转向活塞力最小的布置方案时,星型压缩机的受力状况最佳。     

二阶可微型线对涡旋压缩机性能的影响

针对传统变截面涡旋型线在构造形式上采用一阶可微连接方式时存在型线不光顺的问题,提出一种基于二阶可微的涡旋型线连接方法。利用该方法建立了吸气腔、压缩腔和排气腔的容积模型,并对作用在动涡旋上的轴向、切向和径向气体力在实际工况参数下进行了模拟计算。计算结果表明:涡旋型线的连接方式对涡旋压缩机容积性能和动力性能的影响比较显著;相比于一阶可微,采用二阶可微连接方式,行程容积和压缩比分别提高了19.20%,17.13%,轴向力、切向力和径向力均明显减小。可见,采用二阶可微连接方式的变截面型线涡旋压缩机,容积性能较高,动力学优势会更加突出,研究方法和结果可为涡旋压缩机设计提供参考。     

基于基座力传感器机器人连杆惯性参数识别

基于机器人基座力传感器的输出信号,探讨了一种利用牛顿-欧拉动力学递推方程识别机器人连杆惯性参数的方法.通过理论推导,阐述了利用该方法识别机器人连杆惯性参数的求解思路与步骤;作为该方法的简化与补充,探讨了利用连杆的重力作用识别连杆质量及其质心三维坐标的静态识别方法.进行仿真计算,验证了该方法的正确性.使用上述方法识别的机器人连杆惯性参数包含了机器人的关节特性,进行动力学建模时无需再对机器人的关节特性建模.     

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...