第五章、涡旋式压缩机PPT文件格式下载.ppt
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展成加工方法二、压气室容积及吸气室容积二、压气室容积及吸气室容积在动、静涡旋体之间围成三对月牙形在动、静涡旋体之间围成三对月牙形工作基元其面积由标号工作基元其面积由标号所示所示压缩机工作时这三对工作基元由外压缩机工作时这三对工作基元由外向里平面运动形成吸排气过程向里平面运动形成吸排气过程工作基元的容积就是内外涡旋体所工作基元的容积就是内外涡旋体所围成的渐开线面积之差围成的渐开线面积之差1、渐开线与基圆所围面积、渐开线与基圆所围面积:
2、基元投影面积及容积、基元投影面积及容积:
1)工作基元)工作基元投投影面积影面积a)对于基元S2=SL2-Ss2动体内渐开线夹角及面积静体外渐开线夹角及面积P2rt2rb)b)对基元对基元:
c)c)对对任一基元:
d)对基元基元:
S11排气开始前后的面积排气开始前后的面积S12两基圆之间的面积两基圆之间的面积S14刀具铣销掉的面积刀具铣销掉的面积2)吸气基元容积)吸气基元容积vs吸气时吸气时=0;
有;
有N对涡旋体基元将进入压缩此时体积对涡旋体基元将进入压缩此时体积3)压缩容容积随随变化曲化曲线a)=0,气室气室闭合合b)b)=2=2,变为c)c)=*时,与与连通三、涡旋式压缩机输气量三、涡旋式压缩机输气量1、理论输气量、理论输气量2、实际输气量、实际输气量3、容积效率、容积效率v四、涡旋式压缩机内压缩四、涡旋式压缩机内压缩1、压缩过程、压缩过程p、v曲线曲线:
1)01吸气,吸气,v由由0vx,p=ps022)11*压缩,v由由vx,p由由ps0pdk3)*2排气,排气,v,p=pdk2、容、容积比与内容比与内容积比比1)容)容积比比:
吸气容:
吸气容积与任意与任意转工作基元容工作基元容积之比之比2)内容积比:
)内容积比:
吸气容积与压缩终了工作基元容积之比吸气容积与压缩终了工作基元容积之比基元基元的的内容积比内容积比3、压力比,内压力比、压力比,内压力比1)压力比)压力比:
工作基元压力与吸气压力之比工作基元压力与吸气压力之比2)内压力比)内压力比:
工作基元压缩终了压力与吸气压力之比工作基元压缩终了压力与吸气压力之比4、排气开始角、排气开始角*0干涉干涉齿处渐开开线展角展角渐开开线起始角起始角由排气口的流量所决定由排气口的流量所决定五、压缩机的排气孔口流量五、压缩机的排气孔口流量由气体的连续方程由气体的连续方程式中式中A排气孔密面积排气孔密面积u气体流速气体流速V工作基元容积工作基元容积六、涡旋压缩机的功率六、涡旋压缩机的功率1、指示功的计算、指示功的计算2、指示功率、指示功率3、轴功率、轴功率第三节、计算实例第三节、计算实例用R134a代替R22计算性能系数全封闭涡旋制冷压缩机结构参数涡旋体节距:
p=18mm涡旋体壁厚:
t=4mm涡旋体高:
h=24mm涡旋体圈数:
m=325压缩机转速:
n=2880r/min给定空调工况给定空调工况制冷剂:
制冷剂:
R134a蒸发温度:
蒸发温度:
t0=7.2C冷凝温度:
冷凝温度:
tk=54.4C吸气温度:
吸气温度:
t1=35C冷凝器出液温度:
冷凝器出液温度:
t4=46.1C热力力计算算各制冷循各制冷循环点状点状态参数:
参数:
图5-241点:
点:
t1=t0=7.2C,p1=p0=0.377MPa,v1=0.053m3/Kg第四节、运动机构受力分析第四节、运动机构受力分析涡旋体受力涡旋体受力:
气体力、惯性力、摩擦力:
气体力、惯性力、摩擦力对压缩机影响对压缩机影响:
强度、刚度、摩擦、磨损、热力性能:
强度、刚度、摩擦、磨损、热力性能一、切向力及阻力矩一、切向力及阻力矩1、作用于涡旋体力作用于涡旋体力:
切向力切向力Ft:
曲轴,沿旋转方向成矩曲轴,沿旋转方向成矩MMtt径向力径向力FFrr:
曲轴,沿旋转半径方向成矩曲轴,沿旋转半径方向成矩MMrr轴向力轴向力FFaa:
曲轴,沿轴方向成矩曲轴,沿轴方向成矩MMaa2、切向力、切向力:
同理同理3、切向力矩和切向力矩和自转力矩自转力矩:
1)切向力矩)切向力矩(饶o公公转)2)自)自转力矩力矩(绕o自自转,用防自转机构消除用防自转机构消除)4、径向力:
、径向力:
Fr()作用于曲轴销、键可忽略作用于曲轴销、键可忽略二、轴向力及其平衡二、轴向力及其平衡1、轴向力、轴向力:
轴向力轴向力Fa作用于各月牙形工作腔,是作用于各月牙形工作腔,是的函数的函数在吸气腔在吸气腔:
在其它腔在其它腔:
S1由式由式5-9计算算2、轴向力平衡、轴向力平衡1)采用推力轴承,减少轴向摩擦,保证密封)采用推力轴承,减少轴向摩擦,保证密封2)采用背压推力机构,泵压力自动补尝间隙)采用背压推力机构,泵压力自动补尝间隙3)在涡旋体背面加弹簧,自动补尝间隙)在涡旋体背面加弹簧,自动补尝间隙4)在涡旋体背面加油压,补尝间隙)在涡旋体背面加油压,补尝间隙三、倾覆力矩:
三、倾覆力矩:
轴承上受压力轴承上受压力Fbt,Fbr与涡旋体上受力与涡旋体上受力Fr,Fa,Ft不平衡,产生力矩使涡旋体产生倾覆不平衡,产生力矩使涡旋体产生倾覆绕绕t轴轴绕绕r轴轴四、涡旋体旋转惯性力及力矩平衡四、涡旋体旋转惯性力及力矩平衡思路:
先将涡旋体质量采用传动到平面内进行平衡,思路:
先将涡旋体质量采用传动到平面内进行平衡,然后将涡旋体及曲轴连成一体行成二次平衡然后将涡旋体及曲轴连成一体行成二次平衡1、动涡旋体惯性力的一次平衡、动涡旋体惯性力的一次平衡1)动涡旋体质心位置)动涡旋体质心位置:
将动涡旋体质量坐标质心,质心将动涡旋体质量坐标质心,质心m为座标为座标m(xm,ym)起始角,渐开线法端展角2)动涡旋体质量)动涡旋体质量:
h高度s涡旋体投影面积比重(密度)3)一次平衡质量)一次平衡质量mo平衡质量半径平衡质量半径R1涡旋体质量半径涡旋体质量半径力矩平衡方程力矩平衡方程平衡质量平衡质量4)动旋转体惯性力)动旋转体惯性力a)平衡后动涡旋体总体质量:
平衡后动涡旋体总体质量:
b)动涡旋体总体旋转惯性力为:
动涡旋体总体旋转惯性力为:
m1-涡旋体质量涡旋体质量mo-一次平衡一次平衡质量量m2-动涡旋体底旋体底盘质量量m3-动涡旋体旋体轴承承质量量F1-涡旋体离心力涡旋体离心力Fo-一次平衡一次平衡离心力离心力F2-动涡旋体底旋体底盘离心力离心力F3-动涡旋体旋体轴承承离心力离心力2、惯性力二次平衡、惯性力二次平衡设设:
平衡后涡旋体总质量为平衡后涡旋体总质量为m,质心为质心为R,安装曲轴后,曲柄质量为安装曲轴后,曲柄质量为m4,半径为半径为R方法方法:
用两质量为:
用两质量为mo和和mo进行平衡进行平衡各质量体产生惯性力为各质量体产生惯性力为惯性力平衡惯性力平衡:
惯性力矩平衡惯性力矩平衡:
上述公式联立即可求出平衡质量上述公式联立即可求出平衡质量m0“、m0第五节密封与防自转机构第五节密封与防自转机构一、涡旋式压缩机的泄漏一、涡旋式压缩机的泄漏1.泄漏途径泄漏途径1)由轴向间隙产生径向泄漏)由轴向间隙产生径向泄漏2)由径向间隙产生周向泄漏)由径向间隙产生周向泄漏2.泄漏长度泄漏长度周相接触长度大,泄漏小周相接触长度大,泄漏小径相接触长度小,泄漏大径相接触长度小,泄漏大结论:
结论:
减少轴向间隙可有效减少径向泄漏减少轴向间隙可有效减少径向泄漏二、密封机构二、密封机构考虑因素考虑因素:
可靠性高,补偿性强:
可靠性高,补偿性强1、轴向密封机构、轴向密封机构:
(密封轴向间隙)密封轴向间隙)1)接触式密封)接触式密封:
方法:
在涡旋体顶端面镶嵌密封材料方法:
在涡旋体顶端面镶嵌密封材料材料:
工程热塑料,耐磨金属材料材料:
工程热塑料,耐磨金属材料特点:
结构简单,易加工,寿命短特点:
结构简单,易加工,寿命短2)非接触式密封)非接触式密封a)油沟密封:
油沟密封:
在涡旋体顶端开油沟并延长用以润滑端面,在涡旋体顶端开油沟并延长用以润滑端面,同时在涡旋同时在涡旋体的背面设背压腔,防止动静体脱开体的背面设背压腔,防止动静体脱开特点特点:
密封性好,寿命长,可靠性好,加工工艺困难:
密封性好,寿命长,可靠性好,加工工艺困难2、轴向柔性密封机构、轴向柔性密封机构方法方法:
在涡旋体背面设置波形弹簧,:
在涡旋体背面设置波形弹簧,设柔性止推环,在涡旋体顶面开油沟。
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- 第五 涡旋式 压缩机
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