线性压缩机圆柱臂盘簧的设计及性能研究
2021-09-13陈洪月张站立吕掌权
工程设计学报 2021年4期
陈洪月,张站立,吕掌权
(1.辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁阜新123000;2.中国煤炭工业协会高端综采成套装备动力学测试与大数据分析中心,辽宁阜新123000;3.辽宁工程技术大学矿山液压技术与装备国家地方联合工程研究中心,辽宁阜新123000)
线性压缩机采用直线电机驱动、弹簧组支撑和间隙密封等技术,利用直线电机的运动推动活塞压缩气缸内的气体[1]。它具有结构简单、机械效率高、调控方便等优点,在现代低温斯特林制冷机和脉管制冷机中得到广泛应用[2-6]。弹簧组是线性压缩机的关键部件。它用于支撑活塞,在为活塞的往复直线运动提供足够回复力的同时,使活塞与气缸之间保持合理的密封和运动间隙,避免活塞发生径向偏移,保证活塞往复运动的行程,同时也对延长线性压缩机的寿命起到关键作用[7-9]。
弹簧组中柔性板弹簧的设计种类较多。柔性板弹簧在延长制冷机寿命方面表现出极大的潜力,已逐渐取代柱弹簧[10]。Wong 等[11]对涡旋形弹簧进行了优化设计,提出了涡旋型线的无量纲设计曲线,并将该弹簧应用于早期的牛津型斯特林制冷机。Amoedo 等[12]对柔性板弹簧的设计变量进行了研究,对设计的不同柔性板弹簧的轴向刚度、径向刚度、固有频率和应力进行了比较。Rajesh 等[13]分析了柔性板弹簧的螺旋扫描角、槽宽、螺旋数和厚度等参数对柔性板弹簧性能及疲劳寿命的影响。陈楠[7]提出了圆渐开线设计方法,并结合数学分析模型,对圆渐开线形柔性板弹簧进行动力学分析和应力计算,通过修正后的理论表达式清晰地揭示了板弹簧性能参数与几何参数之间的关系。……
登录APP查看全文
