一种凸轮式压缩机的设计与分析

发布时间：2020-05-06 19:35

【摘要】：压缩机在工业及生活中随处可见,现有的气体压缩机种类繁多,其中活塞式结构应用最为广泛。活塞式压缩机中的活塞与连杆部分在气缸内部所占体积较大,不能够将这部分的体积很好的利用,造成体积大,结构不紧凑。转子式压缩机在小型低压领域应用也较为广泛,转子式压缩机体积小,结构简单,易维修,但是压缩气体压力较低,这就限制了此压缩机在高压场所的使用。针对以上传统压缩机的特点,本文设计了一种凸轮式压缩机,在结构上与活塞式压缩机相比,省去了曲轴、连杆等机构,体积较小。功能上可对气体进行二次压缩,在一个工作循环中进一步提高气体排气压力,而且一个周期可以完成两次两级压缩(活塞压缩机与转子压缩机一周只能压缩一次)。针对新式压缩机,本文对其研究有以下几部分:(1)结构设计上,以等宽凸轮为原动件作为压缩气体的动力源。随着凸轮转动可进行一级气体压缩,同时排出的气体可进行二次压缩,一个周期可以完成两次两级压缩,然后对设计的压缩机进行仿真分析,验证结构设计的合理性。(2)对压缩机理论进气容积进行公式推导,得出理论容积公式,并与转子压缩机理论容积进行对比。依据理论容积设计出压缩机尺寸,然后对此压缩机的一级压缩腔工作容积及压缩比变化规律进行分析。(3)在流体仿真部分,运用动网格技术对凸轮压缩机一级与二级压缩腔内部流场进行数值模拟分析,分析压缩机凸轮转动时内部流场的压强、温度、速度云图,从而了解不同时刻压缩机的工作动态特性,以及相同时刻内部流场的压强、温度分布情况。(4)对压缩机凸轮与一级压缩腔接触过程进行瞬态动力学分析,根据分析结果对凸轮厚度进行优化设计,得出合适的凸轮厚度,并对优化后的凸轮进行模态分析,验证优化后的合理性。
【图文】：

压缩机分类

凸轮压缩机结构图
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH45

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本文编号：2651758