径向柔性涡旋压缩机接触冲击模型与时变啮合刚度研究

径向柔性涡旋压缩机接触冲击模型与时变啮合刚度研究

摘要：

径向柔性涡旋压缩机是一种新型的旋转机械设备，具有高效、低噪音和较小的泄漏特点，因此在航空航天、能源和制冷等领域得到广泛应用。然而，由于其工作环境恶劣，经常受到冲击载荷的作用，导致机械故障和降低其工作性能。本文通过分析径向柔性涡旋压缩机的接触冲击现象和时变啮合刚度特性，建立了相应的模型，并对其进行了研究。

关键词：径向柔性涡旋压缩机，接触冲击，时变啮合刚度，模型，研究

1.引言

径向柔性涡旋压缩机是一种以径向柔性瓦片为主要构件的旋转机械设备，能够实现高效率压缩和传输气体。然而，由于其工作环境恶劣，经常受到冲击载荷的作用，导致瓦片与压缩机内部的接触冲击，并且长时间工作会导致瓦片的松动和变形，进而引发机械故障。同时，瓦片与压缩机内部的啮合接触也会受到时变啮合刚度的影响，进一步影响压缩机的工作性能。因此，研究径向柔性涡旋压缩机的接触冲击模型和时变啮合刚度对于提高其工作性能和可靠性具有重要意义。

2.接触冲击模型的建立

接触冲击是指瓦片与压缩机内部的接触过程中产生的瞬间冲击载荷。为了建立接触冲击模型，首先需要对接触过程进行分析。根据弹性力学理论，接触冲击可以看作是瓦片与压缩机内部的刚性面接触，且在接触过程中存在变形和应力集中现象。通过建立接触区域的应力分布模型和接触刚度模型，可以进一步研究接触冲击的产生机理和影响因素。

3.时变啮合刚度的研究

时变啮合刚度是指瓦片与压缩机内部啮合过程中由于瓦片变形和松动而产生的刚度变化。研究时变啮合刚度有助于了解瓦片的变形和机械故障的发生机理，从而采取相应的措施进行修复和预防。根据瓦片的变形特点和应力分析，可以建立相应的时变啮合刚度模型，并通过实验验证和数值模拟进行研究。

4.结果与讨论

通过对径向柔性涡旋压缩机的接触冲击模型和时变啮合刚度进行研究，可以获得以下结果：

（1）接触冲击模型的建立可以有效预测接触过程中的冲击载荷和应力分布情况，为减小冲击载荷和松动现象提供理论依据。

（2）时变啮合刚度模型的建立可以准确描述瓦片的变形和松动情况，并且可以通过调整瓦片的材料和几何参数对其进行控制。

（3）不同工作条件下的接触冲击和时变啮合刚度的研究结果表明，压缩机的工作环境和工况对其工作性能和可靠性具有重要影响。

5.结论

通过对径向柔性涡旋压缩机的接触冲击模型和时变啮合刚度进行研究，可以得出以下结论：

（1）接触冲击和时变啮合刚度是影响径向柔性涡旋压缩机工作性能和可靠性的关键因素。

（2）建立接触冲击模型和时变啮合刚度模型有助于了解其机理和预防机械故障的发生。

（3）研究结果对于优化压缩机的设计和改进工作条件具有重要意义。

通过对径向柔性涡旋压缩机的接触冲击模型和时变啮合刚度的研究，可以得出以下结论：首先，接触冲击模型的建立可以有效预测接触过程中的冲击载荷和应力分布情况，为减小冲击载荷和松动现象提供理论依据。其次，时变啮合刚度模型的建立可以准确描述瓦片的变形和松动情况，通过调整瓦片的材料和几何参数可以对其进行控制。最后，不同工作条件下的接触冲击和时变啮合刚度的研究结果表明，压缩机的工作环境和工况对其工作性能和可靠性具有重要影响。因此