杜涛，孟晓磊，李晨凯，唐景春

（1-安徽东风机电科技股份有限公司，安徽合肥 230601；2-合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥 230009）

汽车空调涡旋压缩机的阶梯型齿形结构分析

杜涛*1，孟晓磊2，李晨凯2，唐景春2

（1-安徽东风机电科技股份有限公司，安徽合肥 230601；2-合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥 230009）

为了减少在不均匀气体温度场及压力场耦合作用下汽车空调涡旋压缩机涡旋盘断齿故障的发生，本文采用不对称圆弧加直线的齿形修正方法，建立了阶梯型涡旋盘三维几何模型。基于ANSYS有限元分析软件，对比分析了几何排量86 ml的阶梯型与常规型涡旋盘结构应力分布的情况。仿真及性能实验结果表明，在气体温度及压力载荷共同作用下，阶梯型涡旋盘的应力集中区域出现在涡旋齿起始端上部，阶梯型结构设计不仅可以降低断齿故障的发生概率，还可以提高涡旋压缩机的等熵效率。

汽车空调；涡旋压缩机；齿形修正；阶梯型结构；热应力仿真

0 引言

涡旋压缩机因具有高效率、高可靠性、低噪音和低成本等优点被广泛应用于汽车空调系统。黄蕾等[1]基于有限元方法对汽车空调涡旋压缩机动涡盘在气体力、温度场、惯性力耦合作用下的应力和应变进行分析，指出温度对其影响更大。李超等[2]、王君等[3]和刘涛等[4]分别采用热-固耦合与流-固耦合方法，在多种载荷耦合作用下，进一步指出温度场引起的涡旋齿轴向变形较大，惯性力使涡旋齿尾部的变形增加，最大变形发生在涡旋齿头部，最大应力发生在涡旋齿头的底部和驱动轴承座孔的内表面。……