【摘要】：渦旋壓縮機作為一種新型高效的容積式壓縮機,與其它類型壓縮機相比具有許多不可替代的優(yōu)點,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于制冷空調(diào)領(lǐng)域中。隨著逐漸向大氣量和大功率方向的發(fā)展,采用雙渦旋齒及更多齒數(shù)的多渦旋齒結(jié)構(gòu)在增大排氣量、減小渦旋盤外徑及降低相對滑動速度等方面的顯著優(yōu)勢得到了越來越多的認可,然而多渦旋齒嚙合型線作為多渦旋齒渦旋壓縮機的關(guān)鍵技術(shù)問題,所得到的研究甚少。本文以教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金項目“多條渦旋齒型線的嚙合理論研究”為依托,建立了多渦旋齒嚙合型線構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型,并以此作為理論依據(jù)就單渦旋齒及任意齒數(shù)的多渦旋齒的基體型線、型線修正方法及其幾何理論等問題展開了深入的理論研究,建立了包含單渦旋齒在內(nèi)的多渦旋齒嚙合型線理論體系;并設(shè)計研制了雙渦旋齒渦旋壓縮機。 通過提出公轉(zhuǎn)中心位置模型將兩動靜渦旋運動關(guān)系、多渦旋齒型線生成規(guī)律和共軛型線的判定與求解這三方面緊密的結(jié)合在一起,建立了多渦旋齒嚙合型線構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型,確定了最終嚙合點的位置,得到了圓弧、圓漸開線和線段等常用型線作為單渦旋齒和多渦旋齒嚙合型線的條件,為本文多種多渦旋齒嚙合型線的提出奠定了理論基礎(chǔ),并為之提供了能實現(xiàn)正確嚙合的證明。 完善了單渦旋齒雙圓弧修正設(shè)計的解析法,得到了任意齒形參數(shù)及任意時刻修正渦旋齒各工作腔容積和任意排氣角下修正渦旋齒壓縮比的精確計算公式;揭示了雙圓弧修正齒形的內(nèi)在規(guī)律和存在條件,提出了第Ⅱ類雙圓弧修正齒形和修正角及修正展角分別為最小值時的極值修正齒形,完善了雙圓弧型線修正理論;針對單渦旋齒雙圓弧修正齒形的固有缺點“只有一個獨立的齒形參數(shù),壓縮比和齒頭強度呈反向變化”,提出了綜合性能優(yōu)于雙圓弧修正方法的多對圓弧修正方法和圓漸開線修正方法,并建立其幾何理論。 創(chuàng)建了雙渦旋齒能實現(xiàn)完全嚙合的雙圓弧型線修正方法,并建立其幾何理論,得到了修正型線方程、修正渦旋齒軸向投影面積和任意曲軸轉(zhuǎn)角下的壓縮腔容積的精確計算公式,分析了各齒形參數(shù)對修正渦旋齒性能如壓縮比和齒頭強度等的影響;將雙圓弧修正方法擴展到三渦旋齒及四渦旋齒場合,得出了多渦旋齒雙圓弧修正齒形的通用生成方法和共同特點,完善了的多渦旋齒雙圓弧型線修正理論。 建立了多渦旋齒的正多邊形漸開線、代數(shù)螺線等7種基體型線,確定了適用條件或型線方程;建立了多渦旋齒的雙圓弧修正、圓漸開線修正等10種對稱及非對稱全嚙合型線修正方法,并對修正齒形進行了性能比較;提出了漸開線類型線的通用型線修正齒形,使得型線修正的適用范圍擴大到圓漸開線、正多邊形漸開線等漸開線類基體型線;
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH45
【圖文】：

圖7.1單渦旋齒渦旋壓縮機的工作過程)a2組工作腔同時吸氣完成b)下一周期2組工作腔同時吸氣完成)c2組工作腔開始排氣雙渦旋齒渦旋壓縮機則不同，其工作過程如圖.72所示，在a)圖中第1組工作腔吸氣完成，設(shè)此時的曲軸轉(zhuǎn)角為嘿;經(jīng)過州2角度后，在b)圖中第2組工作腔吸氣完成，則此時的曲軸轉(zhuǎn)角為嘿+7/t2;在)c圖中第3組工作腔吸氣完成，此時的曲軸轉(zhuǎn)角為嘿十。在d)圖中第4組工作腔吸氣完成，此時的曲軸轉(zhuǎn)角為只十3可2;在)e圖中的第

無油潤滑渦旋空壓機”，以本文所建立的多渦旋齒嚙合型線理論為基礎(chǔ)，與有關(guān)廠家聯(lián)合研制開發(fā)了WWKY3.3/2型雙渦旋齒無油潤滑渦旋空壓機。其樣機外形和動靜渦旋盤如圖8.1所示。圖8.1渦旋空壓機外形與動靜渦旋盤為滿足車用氫燃料電池發(fā)動機對渦旋空壓機的無油潤滑、大排氣量、小體積、低功耗和長壽命等要求，在研發(fā)過程中，樣機應(yīng)用了多項相關(guān)理論和多項關(guān)鍵技術(shù)，樣機基本結(jié)構(gòu)如圖8.2所示，所采用的相關(guān)理論和關(guān)鍵技術(shù)如下。()l雙渦旋齒渦旋盤設(shè)計，依據(jù)本文.44節(jié)中的相關(guān)理論，采用多方案比較，設(shè)計了雙渦旋齒渦旋盤，保證了動渦旋盤外徑為300~，排氣量為3.3m3m/ni的條件下，動靜渦旋盤相對滑動速度為.28n歲s;該項技術(shù)正在申請國家發(fā)明專利

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 王君;李雪琴;;多齒渦旋機械嚙合型線的構(gòu)建理論[J];機械工程學(xué)報;2008年04期

2 王君;官華;戴克文;;多渦旋齒圓漸開線和圓弧組合型線構(gòu)建[J];流體機械;2008年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王立存;通用渦旋型線集成設(shè)計理論與方法研究[D];重慶大學(xué);2007年

2 強建國;渦旋壓縮腔幾何模型與渦旋齒強度研究[D];蘭州理工大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 袁丹丹;無油渦旋壓縮機零件幾何公差與裝配管理系統(tǒng)設(shè)計[D];南昌大學(xué);2012年

2 李崢;渦旋壓縮機潤滑系統(tǒng)研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

本文編號：2804288