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无油涡旋压缩机的动力特性与摩擦损失分析

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:47      更新时间:2019-03-12

                                                    彭〓斌,郝红梅,朱永军
                                      (兰州理工大学机电工程学院,甘肃 兰州〓730050)
摘要:为了研究无油涡旋压缩机的动力特性,对已开发排气量为0.6m3/min的无油涡旋压缩机主要运动部件进行了受力分析,并建立了无油涡旋压缩机的动力学模型。在此基础上对无油涡旋压缩机主要摩擦部件的摩擦损失进行了详尽分析。结果表明:无油涡旋压缩机主轴承受的切向力最大,主轴承的摩擦损失是影响涡旋压缩机机械效率的最主要因素,无油涡旋压缩机的机械效率变化幅度很小,说明该无油涡旋压缩机具有很高的稳定性。
关键词:无油涡旋压缩机;动力特性;摩擦损失;机械效率
中图分类号:TH45〓文献标识码:A〓文章编号:2095-509X(2018)12-0096-05

  无油涡旋压缩机是第三代容积式压缩机,具有可靠性高、结构简单、噪声小、振动低、效率高的特点。无油涡旋压缩机对精度以及形位公差的要求极高,涡旋压缩机的动力特性对涡旋压缩机的性能影响十分大。涡旋压缩机的转子系统作为压缩机传输动力的枢纽,其各个零件在工作过程中会受到各种力与力矩的作用,这些零部件的动力特性过差将会大大降低涡旋压缩机的性能,因此对涡旋压缩机各零部件的动力特性的研究是无油涡旋压缩机动力特性研究中不可或缺的一部分。
国内外许多学者已经对涡旋压缩机的动力特性做了许多研究,并且取得了相当不错的成果。Ishii等通过对比说明了涡旋压缩机偏心振动的问题,得出了涡旋压缩机良好的动力特性;Morishita等对动盘动态行为进行了推导与分析;Morris等对涡旋压缩机的运动规律进行了分析;彭斌等[5]对变截面涡旋压缩机的几何模型及摩擦损失进行了研究;柏杰等通过热力学关系对动盘、十字滑环进行了〖HJ*5/9〗分析计算,并且通过高斯消去法得到了力与主轴转角的变化关系;吴建华等对不同结构形式的动盘进行了分析,并以此为依据给出了整机的动力计算方法。
本文以排气量为0.6m3/min的无油涡旋压缩机样机为例,通过对涡旋压缩机主要运动部件小曲〖CM(21*2〗拐、动盘以及主轴的受力分析,建立了涡旋压缩机的动力学模型,并以此对主要摩擦部件进行了摩擦分析,所得到的结果将为涡旋压缩机的优化设计提供重要的参考。

1〓小曲拐的受力分析
涡旋压缩机由于切向力的存在会使动静盘不能正常啮合,无油涡旋压缩机采用小曲拐防自转机构来限制此自转力矩。图1所示为小曲拐的受力图。按照小曲拐的运动方向建立动坐标系。图中所示:动盘作用于小曲拐的力为Qi,机架作用于小曲拐的力为Q,动盘作用于小曲拐的摩擦力为f1,机架作用于小曲拐的摩擦力为f2。
........


基金项目:国家自然科学基金资助项目(51275226, 51675254);陇原青年创新团队项目
作者简介:彭斌(1976—),男,新疆伊犁人,兰州理工大学教授,博士,主要研究方向为涡旋机械、低温余热发电技术。

文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289)

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