汽车空调用涡旋压缩机的研究

受伤的熊儿

摘要：随着我国汽车工业的飞速发展和人们物质生活水平的提高,人们对舒适性、可靠性、安全性的要求愈来愈高。

  关键字:涡旋压缩机;型线设计;运动仿真;虚拟装配

  近几年来,国内生产的大部份轿车及一些豪华客车上都安装有空调,它是提高汽车竞争能力的重要手段之一。而车用空调要求体积小、重量轻,并且要能在比较恶劣的工况下工作,与传统的往复式和斜盘式空调压缩机相比,涡旋压缩机因其性能上满足上述特点而在汽车空调的应用上具有明显的优势。

  本文首先论述了汽车空调用涡旋压缩机的结构及工作原理,深入研究涡旋型线的设计及齿端修正的三种方法,详细阐述了涡旋压缩机的几何理论,其中包括压缩腔容积、气体压力计算方法以及几个基本几何量之间的关系,并对涡旋盘受气体力的情况进行了理论上的分析。
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本文还重点讨论了防自转机构的几种结构形式、工作原理以及设计思路,比较了几种防自转机构的优缺点,确定了设计方案,并进行了涡旋盘的动密封分析,分析了径向、轴向密封的各种途径。 在此基础上自编Matlab程序对涡旋压缩机的工作过程进行计算,得出涡旋压缩机工作过程中各腔容积、压力、涡旋体受力及力矩随曲轴转角的变化规律。此程序具有一定的通用性,适应于涡旋压缩机变参数的设计与优化。
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  然后以三维CAD软件Pro/ENGINEER为平台对QWJ-90型涡旋压缩机进行了零部件的建模及整机的虚拟装配。在此过程中实现了涡旋盘的型线结构的参数化设计、掌握了各个部件的约束配合关系,并对所设计的整机模型进行运动仿真,形象直观地反映涡旋压缩机重要零件的运动规律。
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