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一种异步式压缩机涡旋盘的变形和疲劳强度分析

作者:伍善文,尹延国,何鸿斌,等. 日期:2024-06-27/span> 浏览:112 查看PDF文档

一种异步式压缩机涡旋盘的变形和疲劳强度分析*
伍善文1,尹延国1*,何鸿斌2,郑旺旺1

(1.合肥工业大学 机械工程学院,安徽 合肥 230009;2.合肥波林新材料股份有限公司,安徽 合肥 230601)


摘要:涡旋压缩机工作时,因涡旋盘工作环境及受力较为复杂,其容易产生变形和应力,导致密封性变差和疲劳破坏,影响到涡旋压缩机的工作效率及可靠性。针对这一问题,基于有限元理论,对一种微小型异步式涡旋压缩机进行了数值模拟研究(在多种载荷作用下),分析了其实际工况下的变形应力和疲劳寿命分布规律。首先,分析了异步吸排气涡旋压缩机的构造原理,划分了该涡旋盘的结构化网格,并赋予其材料、连接、约束和载荷等要素,由此建立了该涡旋盘的有限元计算模型;然后,分析了该涡旋盘在气体温度载荷、气体压力载荷、惯性力载荷及多载荷耦合作用下的变形和应力分布规律,并进行了模拟结果的可靠性分析;最后,计算了该涡旋盘在常温常压工况下的疲劳寿命,并研究了其在变载荷工况下的疲劳寿命变化。研究结果表明:温度载荷是引起涡旋盘变形和应力的主要因素;高吸气温度下,涡旋盘疲劳寿命随吸气温度和吸气压力的升高而线性减小,且前者的影响更加明显;低吸气温度下,涡旋盘疲劳寿命在较高的吸气压力下出现迅速下降的趋势。

关键词:异步吸排气涡旋压缩机;容积式压缩机;涡旋盘变形趋势;应力分布规律;疲劳寿命;温度载荷

中图分类号:TH45文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)06-1101-08


本文引用格式:

伍善文,尹延国,何鸿斌,等.一种异步式压缩机涡旋盘的变形和疲劳强度分析[J].机电工程,2024,41(6):1101-1108.

WU Shanwen, YIN Yanguo, HE Hongbin, et al. Deformation and fatigue strength analysis of scroll of an asynchronous scroll compressor[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(6):1101-1108.




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