基于Frenet标架的变截面涡旋齿齿厚变化规律研究

为定量研究变截面涡旋压缩机的齿厚变化规律,利用Frenet标架构建了由不同基圆半径的圆渐开线组合而成的变截面涡旋齿,根据该几何模型建立了一种计算变截面涡旋齿齿厚的数学模型,通过对此数学模型的求解,系统分析了各型线参数(基圆半径、回转半径和连接点)对齿厚的影响,给出了它们之间的定量关系,总结了型线参数变化与涡旋齿齿厚变化之间的规律。研究表明:所建立的数学模型能够准确描述变截面涡旋齿的齿厚变化规律,并且可以根据设计需要对齿厚的大小以及变齿厚的开始位置进行定量设计,为涡旋齿的柔性化设计提供了思路,该数学模型同样适用于其他类型组合型线的齿厚计算。     

涡旋压缩机型线耦合机理动态性研究

在涡旋型线设计研究中,研究了涡旋型线的特征几何特性和暂啮合区域所对应暂啮合角之间的耦合机理,针对涡旋压缩机型线固有耦合机理的动态特性,提出了涡旋型线暂啮合角的概念,研究了涡旋型线啮合点速度突变及其加速度突变特性,研究了涡旋压缩机型线耦合机理的动态性,通过其动态特性分析证明了涡旋型线耦合机理理论的正确性.当涡旋型线特征几何边数减小时,曲率半径变化随之变大,速度突变大,运转不平稳,振动与能量损失变大,当涡旋型线特征几何边数增加时,曲率半径变化随之变小,速度突变相应随之变小,涡旋压缩机运转趋于平稳,振动和能量损失变小,最终推出结论当涡旋型线的特征几何边数达到无穷边数即圆渐开线时,运转最平稳,振动与能量损失最小.     

变截面涡旋旋压缩机型线的研究

利用微分几何学中共轭曲面啮合原理，推导出涡旋齿啮合的基本条件方程式，并在此基础上提出了一种新的混合型线，通过描述新型线的设计及在AutoCAD上的实现过程，为变截面涡旋压缩机的设计工作提供了一种新的思路和方法。     

修正后的渐开线型涡旋齿的共轭分析

应用一般的数学方法和共轭理论，对作者所建立的渐开线型涡旋齿型线修正方法进行了分析和证明，经过这种分析和证明，说明了这种方法的理论可靠性，同时介绍了一对涡旋齿在啮合中必然符合共轭关系的几种情况。用这种关系既可证明一对现有的涡旋齿面能否正确啮合，也可利用这种关系设计出新的线型。     

涡旋曲面铣削加工工艺改进

涡旋线是一种曲率在时刻变化的复杂曲线,涡旋面铣削加工中,动态前后角、切削层厚度(切深)以及切削力都随之变化,如果切削用量设计不当,将使动态切削状态恶化,严重降低刀具寿命,影响加工效率,这些影响切削性能的因素都与进给量直接有关。当曲率增大,切深加大,动态后角变小,以及切削力增加,这种现象明显地表现在涡旋曲线接近中心的部位,往往导致刀具急剧磨损以致断裂,严重影响生产率。因此涡旋曲面铣削加工进给率计算必须考虑其曲率的变化,但通常是根据经验按曲率的变化分段安排进给率,不是以精确计算为依据。为了改进涡旋曲面铣削加工工艺,本文工作结合涡旋压缩机主体涡旋盘常用的涡旋线建立数学模型,计算单位时间进给的切削层厚度,提出进给率优化方法,并利用Weilenmann方法计算相应的切削力,参照工艺性和经济性的要求、改善现行的涡旋加工工艺。     

涡旋曲面铣削加工工艺改进

涡旋线是一种曲率在时刻变化的复杂曲线,涡旋面铣削加工中,动态前后角、切削层厚度（切深）以及切削力都随之变化,如果切削用量设计不当,将使动态切削状态恶化,严重降低刀具寿命,影响加工效率,这些影响切削性能的因素都与进给量直接有关。当曲率增大,切深加大,动态后角变小,以及切削力增加,这种现象明显地表现在涡旋曲线接近中心的部位,往往导致刀具急剧磨损以致断裂,严重影响生产率。因此涡旋曲面铣削加工进给率计算必须考虑其曲率的变化,但通常是根据经验按曲率的变化分段安排进给率,不是以精确计算为依据。为了改进涡旋曲面铣削加工工艺,本文工作结合涡旋压缩机主体涡旋盘常用的涡旋线建立数学模型,计算单位时间进给的切削层厚度,提出进给率优化方法,并利用Weilenmann方法计算相应的切削力,参照工艺性和经济性的要求、改善现行的涡旋加工工艺。     

一种检测涡旋压缩机涡旋盘的新方法

基于涡旋型线的精密加工,设计了一套涡肇盘的检测系统。利用该系统可检测得到涡旋体的线轮廓度误差。该系统不存在二次装夹误差,检测结果直接反映加工误差,可直接用于生产现场中涡旋型线的检测,有效地防止废品的产生。     

涡旋压缩机单涡旋双级结构设计分析

为解决高压涡旋压缩机排气温度过高的问题,设计了一种单涡旋双级结构。该结构能在单对涡旋盘上实现2级气体压缩,并在一、二级压缩之间设置了气体定压冷却过程。基于热力学第一定律,建立了冷却过程气体能量守恒微分方程,推导了涡旋齿高相关计算公式,证明了冷却后气体温度变化与二级涡旋齿高值之间具有重要联系。实算结果表明:该结构在高压涡旋压缩机中,可有效降低涡旋盘排气温度50%以上,减少功耗11%以上。     

18×7+IWS多层股阻旋转钢丝绳弯曲特性研究

基于微分几何学、Frenet标架和空间坐标转换等数学几何知识建立了18×7+IWS多层股阻旋转钢丝绳弯曲状态时的数学几何模型,分析了钢丝绳钢丝曲率的变化规律。计算分析了钢丝绳同一截面下的弯曲应力分布和钢丝弯曲应力随绳股旋转角变化的规律,并分析了绳股捻距和滑轮直径对钢丝绳钢丝弯曲应力的影响。     

双螺杆压缩机转子型线构形及计算机辅助设计

综合分析了双螺杆压缩机常用转子型线的特点,根据齿轮啮合原理,提出结合中介齿面的概念来设计双螺杆压缩机转子型线的方法,并用此方法推导了转子型线方程,设计出一种新型双螺杆压缩机转子的端面型线.同时借助Matlab和Pro/E软件,对设计的转子端面型线进行计算分析和3D模型啮合运动模拟,得到较优的设计参数.     

Performance analysis of a single-stage scroll compressor used in a drying heat pump over a wide condensing temperature range(30–80°C)

This study presents the performance of a new single-stage scroll compressor used for the heat pump drying of thermally sensitive materials over a wide temperature range.The performance of the new compressor was predicted by an ARI standard 540map-based compressor model and verified by a semi-open drying heat pump system constructed for this purpose.A comparison of the experimental data with the predicted data proved that the new scroll compressor used in the drying heat pump works well,can supply a wide range of condensing temperatures(30–80°C)(without auxiliary heating),and has a minimum coefficient of performance(COP)above 2.0,even in the worst condition.     

涡旋压缩机型线的加工及其误差分析

为了加工涡旋压缩机涡旋盘基圆渐开线型线,采用了在极坐标条件下用阿基米德螺线径向等间距逼近基圆渐开线的方法,分析了该方法产生的理论逼近误差;通过Matlab对不同插补间距所产生的逼近误差进行了仿真,并给出了最佳插补间距选取的计算方法;用径向等间距逼近的方法在数控机床上进行了动盘型线精加工实验,得出了实际型线加工产生的型线插补误差为1.5μm。将实际加工产生的误差同仿真结果进行了比较,结果证明了该方法的有效性和实用性。     

一种涡旋体轮廓精密原型测量系统

采用接触型红宝石探头沿X轴方向做匀速移动进行扫描测量,被测涡旋工件定位在精密旋转平台上,旋转平台的旋转速度和扫描探针移动速度按阿基米德螺旋线联动,通过探针的三维传感器输出和X轴位移传感器的输出能精密测出对应角度的涡旋半径,通过仿真对测量系统误差进行分析,且和三坐标测量机（CMMs）的测量结果进行对比。结果表明：原型精密测量系统的测量精度和CMMs相当,但测量时间大大缩短,基本上可以满足在线加工测量的需求。     

汽车空调涡旋式制冷压缩机的研制

通过已知的排气量、容积比、涡旋厚度、高度以及起始角范围，确定压缩机的几何参数和压缩机的充油量，并根据动力学原理确定涡旋旋盘的重心、平衡重及驱动力矩等进行设计研制汽车空调制冷压缩机。同时提供ＷＸＦ－１２０型样机的设计数据以资参考。     

二齿差摆杆活齿传动的齿形分析与仿真

根据二齿差摆杆活齿传动的结构组成和传动原理,运用啮合原理推导了中心轮的理论齿形和实际齿形方程,并应用MTALAB对中心轮齿廓曲线进行了仿真;研究了传动比、活齿半径、摆杆长度及激波凸轮椭圆曲线等结构参数对中心轮齿形的影响;给出中心轮理论齿廓曲线的曲率及曲率半径计算公式并对其变化规律进行了分析;应用Pro/E软件建立中心轮的实体模型,对齿廓的曲率分布特性进行仿真分析。研究结果对该传动结构的几何设计等具有借鉴意义。     

数码涡旋多联机性能指标评价方法分析

针对近年来在市场上推出的以数码涡旋压缩机为主机的多联式空调（热泵）机组的工作原理和能量调节特征,基于不同能量调节方式下机组制冷量和输入功率随时间变化的实验研究,提出了以一定采样时间周期内机组总冷量和总输入功以及两者之比评价数码涡旋机组能量及效率指标的方法,为这类机组的性能测定和相关指标对比提供了有价值的参考,     

凸轮活塞式发动机的凸轮轮廓曲线设计研究

凸轮活塞式发动机的核心部件为双面空间圆柱凸轮,其轮廓曲线将影响发动机的工作性能。设计过程中移动从动件运动规律以正弦加速度曲线为例,介绍此类发动机关键部件的设计思路,并采用极坐标法建立凸轮理论轮廓曲线方程和实际轮廓曲线方程之间的关系。