转子压缩机滚动活塞角速度的计算方法比较
2021-03-05王晓波
机械设计与制造 2021年2期
梁 鹏,郭 峰,王晓波
(1.青岛理工大学机械与汽车工程学院,山东 青岛 266520;2.中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃 兰州 730000)
1 引言
压缩机可分为容积式和速度式,容积式压缩机包括转子压缩机、活塞式压缩机[1]、涡旋式压缩机[2]及螺杆式压缩机等,而其中的转子滚动式压缩机以其工作平稳、结构简单、重量轻等诸多优良品质得到了广泛应用,如家用空调、电冰箱及小型商用制冷设备。绝大部分2.2kW(3P)以下的家用空调均采用转子式压缩机。转子压缩机内的滚动活塞是实现其工作原理的最重要部件之一,滚动活塞的运动由两部分(随主轴绕气缸中心的公转和绕主轴中心的自转)组成,其复杂的运动状态很难进行实验测量,故对活塞角速度的研究大多依靠理论计算。活塞角速度的精确计算对于研究各部件的相对运动速率、受力分析、压缩机摩擦功耗及偏心轮轴平衡等都非常重要。
目前,很多学者提出了各自的方法来计算滚动活塞的角速度,如精确迭代法,简化解析式法和平均值法。精确迭代法虽然计算准确,但计算过程复杂;简化解析式法和平均值法计算简单,但精确度稍差。文献[3]分别利用迭代法求解滚动活塞的运动微分方程,从而计算活塞角速度并利用角速度值求解压缩机的摩擦损失。文献[4]通过迭代法求解纳米冷冻机油润滑条件下压缩机活塞的角速度,研究冷冻机油对压缩机摩擦功耗的影响。文献[5]假设滚动活塞处于稳定工作状态,并将滚动活塞视为匀速转动的自由体,推导出活塞角速度的简化解析式。……
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