基于Pro/E的变截面涡旋盘数控加工

变截面涡旋盘是涡旋压缩机的核心零件,通过分析影响其加工精度的主要因素,并在此基础上以Pro/E软件为平台,将产品的几何模型与计算机辅助加工制造集成,通过设置加工制造过程中所使用的各项参数,计算出加工刀具相对于加工坐标的刀具轨迹数据,经过后处理器转换成加工机器码后利用CHECK功能仿真材料切除状况,由此观察加工过程中的切削情形,进行误差及过切预测,进一步做制造参数的修改,使制造流程优化,减少因加工错误所增加的生产成本。     

变截面涡旋盘的阿基米德螺线拟合方法

建立了圆渐开线—高次曲线—圆渐开线组合型线的变截面涡旋盘数学模型,利用阿基米德螺线拟合方法对组合型线进行逼近,介绍此方法的基本原理和详细的推导过程,并使用MATLAB软件计算该方法产生的理论拟合误差,提出了步长的取值流程。将提出的阿基米德螺线拟合和直线拟合、圆弧拟合进行对比,结果表明阿基米德螺线拟合方法在拟合误差小于0.001mm条件下,拟合节点数比直线拟合方法少90%,比圆弧拟合方法少70%,该方法对非圆弧类型线的加工有一定的实用价值。     

涡旋压缩机渐开线类型线的双圆弧修正

研究了圆渐开线型线双圆弧修正齿形的生成方法、齿形特点和几何关系,确定了修正齿形的存在条件。根据修正圆弧圆心位置的不同,将双圆弧修正分为Ⅰ、Ⅱ两类,建立了两类修正齿形的通用方程,分析了各齿形参数的变化规律和影响因素,并从曲率半径和啮合转角等方面讨论了双圆弧修正对型线的影响,提出了修正角及修正展角分别为最小时的修正齿形。将研究范围扩展到线段渐开线和正多边形渐开线的修正,创建了任意渐开线类型线的通用双圆弧修正齿形。丰富和完善了双圆弧修正理论,为型线的多对圆弧修正奠定了理论基础。     

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。     

采用双圆弧加直线单元组合型线的涡旋压缩机理论及试验研究

在对国内外现有涡旋压缩机型线种类进行研究的基础上,提出一种新的涡圈型线的组合形式——单元组合形式,进而提出一种能够满足该形式的双圆弧加直线单元组合型线,该型线由若干相似单元组成,每一单元由大圆弧、小圆弧和直线构成。建立该型线的基本几何理论,推导工作腔容积,研究工作腔容积变化规律。研制开发具有该型线的车用空调涡旋压缩机,并进行变转速性能试验。试验结果显示:在相同的涡盘外形尺寸的情况下,与传统的圆渐开线型线相比,采用该单元组合型线的涡旋压缩机具有更大的制冷量和性能系数(Coefficient of performance,COP)。     

涡旋压缩机涡旋盘数控加工研究

介绍了范成法加工涡旋压缩机涡旋盘的原理、范成法加工的技术要点及生产应用。     

基于对称圆弧修正的单元组合型线涡旋压缩机特性研究

针对采用单元组合型线的涡旋压缩机,研究当对涡旋盘涡圈采用对称圆弧修正时整机的工作特性,建立修正型线参数方程,讨论修正型线的取值范围,分析其工作腔随转角的变化关系及内容积比和排气截面的工作特性。仿真研究结果表明:与修正后的采用圆渐开线的压缩机相比,在内容积比相同的情况下,采用单元组合型线的压缩机具有更大的排气角和排气截面,使得压缩过程更趋平缓;并随着内容积比的增加,其排气截面减小的趋势和排气损失增加的趋势也较基于圆渐开线的压缩机缓慢。可见,随着压比的升高,采用单元组合型线的压缩机优势更加突出。该研究结果为采用该型线的涡旋压缩机应用及优化奠定基础。     

多涡旋齿圆渐开线和圆弧组合型线构建

创建出多涡旋齿的圆渐开线-圆弧组合型线,研究了单涡旋齿、双涡旋齿和三涡旋圆渐开线-圆弧组合型线的齿形特点、生成规律和齿形参数间的关系,得出了圆弧作为单涡旋齿及任意齿数的多涡旋齿啮合型线的条件,形成了多涡旋齿圆弧组合型线的通用理论.所提出的圆弧组合型线不但能实现正确啮合,而且对于丰富多涡旋齿型线类型和促进多齿涡旋压缩机的发展具有重要意义.     

型线参数对变截面涡旋齿径向泄漏线长度的影响

涡旋压缩机径向泄漏线长度是影响泄漏量的关键因素。为了准确计算和控制径向泄漏线长度,以圆渐开线+高次曲线+圆弧组成的涡旋型线为研究对象,建立组合型线涡旋压缩机径向泄漏线长度瞬时计算模型,分析型线参数变化(基圆半径、圆弧半径,齿厚调节系数、连接点、回转半径等)对泄漏线长度的影响。结果表明：该模型能够准确计算组合型线涡旋压缩机径向瞬时泄漏线长度,得出不同参数下泄漏线长度随主轴转角的变化规律,分析出型线参数对泄漏线长度的影响程度。为控制泄漏线长度和减小涡旋压缩机泄漏量提供参考,同时该模型还适用于其它型线径向泄漏线长度的计算。     

变截面无油涡旋压缩机轴向间隙泄漏模型的研究

为定量研究变截面无油涡旋压缩机轴向间隙泄漏,基于等熵层流流动理论,建立了变截面涡旋压缩机在任意主轴转角时轴向间隙泄漏量的计算模型。通过求解该模型,分析了泄漏量与泄漏线长度、涡旋齿齿厚、工作腔容积、腔体温度之间的数值关系,得出基圆半径、轴向间隙对泄漏量影响的变化规律。为了验证计算模型的准确性,利用FLUENT软件对涡旋压缩机的工作过程进行仿真模拟,得出泄漏气体的速度、密度,并计算出轴向间隙平均泄漏流量,将模拟结果和理论计算结果进行了对比。结果表明:2种方法所得到的泄漏量变化趋势基本一致,该研究为新型线涡旋压缩机涡旋盘的加工、装配和密封提供理论参考提供理论参考。     

双圆弧齿轮齿间,接触迹间载荷分配分析

本文通过三维弹性接触有限元法和跑合仿真的耦合，提出了精确分析双圆弧齿轮跑合前后齿间、接触迹间载荷分配的方法；实例计算了GB12759─91型双圆弧齿轮一个齿转角内齿间、接触迹间载荷分配的变化规律。本文方法为研究双圆弧齿轮的强度特性、跑合性能、润滑性能提供了理论依据。