無(wú)油渦旋空氣壓縮機(jī)具有運(yùn)行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲低、工作效率高、無(wú)污染等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于輪胎充氣或食品、醫(yī)藥、質(zhì)子交換膜燃料電池等需要純凈氣源的場(chǎng)合。由于空氣絕熱指數(shù)較大,無(wú)油渦旋空氣壓縮機(jī)在工作過(guò)程中溫度較高,渦旋盤(pán)的熱變形比較明顯。渦旋盤(pán)各處的不均勻變形會(huì)造成動(dòng)、靜渦旋盤(pán)之間發(fā)生干涉或使壓縮機(jī)泄露嚴(yán)重,直接影響到渦旋壓縮機(jī)能否正常運(yùn)行。目前研發(fā)人員在渦旋壓縮機(jī)渦旋盤(pán)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)渦旋盤(pán)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù):渦旋齒厚度、渦旋齒高度、渦旋盤(pán)底板厚度、渦旋盤(pán)之間嚙合間隙等往往采用經(jīng)驗(yàn)值。為了避免過(guò)多經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),提高渦旋壓縮機(jī)性能。根據(jù)渦旋壓縮機(jī)渦旋盤(pán)的熱變形情況,以減小壓縮機(jī)泄露、提高排量為目標(biāo),對(duì)動(dòng)、靜渦旋盤(pán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。為此本文根據(jù)無(wú)油渦旋空氣壓縮機(jī)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了核心部件動(dòng)靜渦旋盤(pán)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算,完成了渦旋盤(pán)結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)。建立了渦旋盤(pán)熱邊界條件計(jì)算的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)有限元方法仿真得到了動(dòng)、靜渦旋盤(pán)的溫度場(chǎng),并對(duì)渦旋盤(pán)的溫度分布趨勢(shì)進(jìn)行了分析。對(duì)動(dòng)、靜渦旋盤(pán)受熱后的結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行了仿真分析,建立了動(dòng)、靜渦旋盤(pán)徑向干涉及軸向干涉分析的數(shù)學(xué)模型。得到了在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)靜渦旋盤(pán)之間的干涉情況。并建立了在實(shí)際切向泄露下的渦旋壓縮機(jī)排量計(jì)算模型。以渦旋壓縮機(jī)排量為目標(biāo)函數(shù),對(duì)渦旋盤(pán)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),分別分析了渦旋壓縮機(jī)渦旋盤(pán)單一結(jié)構(gòu)參數(shù)和組合結(jié)構(gòu)參數(shù)下的排量變化,得到最佳的渦旋盤(pán)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)。
【學(xué)位單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH45
【部分圖文】：

的絕熱指數(shù)較大，無(wú)油渦旋空氣壓縮機(jī)嚴(yán)重。在高溫下，渦旋盤(pán)的熱變形比較合來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的精密器械，渦旋盤(pán)處的初始嚙合間隙將發(fā)生改變。嚙合間撞齒，間隙過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致渦旋壓縮機(jī)泄渦旋壓縮機(jī)的性能，關(guān)系到壓縮機(jī)能對(duì)無(wú)油渦旋空氣壓縮機(jī)渦旋盤(pán)溫度場(chǎng)析，并對(duì)渦旋盤(pán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對(duì)于渦有重要的意義。本結(jié)構(gòu)及工作原理構(gòu)主要由動(dòng)渦旋盤(pán)、靜渦旋盤(pán)、偏心小體裝配體剖面圖如下圖 1.1 所示。

第 1 章 緒論理機(jī)是通過(guò)動(dòng)、靜渦旋盤(pán)渦旋齒之間的嚙合改變壓縮的流體機(jī)械。一般情況下，動(dòng)、靜渦旋盤(pán)渦旋齒的結(jié)旋盤(pán)渦旋齒呈 180°對(duì)稱分布。在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，動(dòng)、靜渦旋齒嚙合后形成的壓縮腔也逐漸由外向下圖 2.1 所示，當(dāng) θ=0°時(shí)，最外圈工作腔閉合，完成逐漸由外圈向中心移動(dòng)，工作腔容積減少，腔內(nèi)氣時(shí)工作腔繼續(xù)向中心移動(dòng)，工作腔容積進(jìn)一步減小 θ=360°時(shí)，此時(shí)渦旋齒嚙合情況與圖 2.1a 相同，完

第 2 章 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 2 章 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)渦旋壓縮機(jī)主要由動(dòng)渦旋盤(pán)、靜渦旋盤(pán)、防自傳機(jī)構(gòu)、曲軸、和支架體等零部件組成。在進(jìn)行渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常需要根據(jù)壓縮機(jī)技術(shù)要求進(jìn)行各零部件的設(shè)計(jì)。渦旋壓縮機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，動(dòng)、靜渦旋盤(pán)的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，需要根據(jù)壓縮機(jī)技術(shù)要求進(jìn)行其結(jié)構(gòu)基本參數(shù)的設(shè)計(jì)。其余零部件的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)基本相同。因此主要介紹動(dòng)、靜渦旋盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程。2.1 渦旋盤(pán)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)2.1.1 渦旋盤(pán)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下圖 2.2 所示，渦旋齒的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：渦旋齒齒高 h、齒厚 t、節(jié)距Pt以及渦旋齒圈數(shù) n、渦旋盤(pán)直徑 D 等。
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本文編號(hào)：2839454