空調(diào)用渦旋式壓縮機結(jié)構(gòu)設計【含CAD圖紙、說明書、UG三維模型】
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畢業(yè)設計(論文)
開題報告
題 目 空調(diào)用渦旋式壓縮機結(jié)構(gòu)設計
學 院
專 業(yè)
學 生
學 號
指導教師
1、 選題目的與意義
在現(xiàn)代社會,空調(diào)系統(tǒng)的應用正變得越來越廣泛。作為空調(diào)設備的核心部件,壓縮機的各項性能,如運行穩(wěn)定性、耐用性、噪聲、能耗等,都會成為其重要的考核指標。而渦旋式壓縮機相比其他壓縮機具備了噪聲低、運行平穩(wěn)、耐用、能耗低等諸多優(yōu)點很符合當今社會的低能耗高效率的要求,因此渦旋式壓縮機的研究對未來空調(diào)領域甚至是其他領域都有著重大深遠的意義。
本課題以渦旋式空調(diào)壓縮機為研究對象,進行主要零件包括動渦盤、靜渦盤、支架體、偏心軸及防自轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計。通過本次設計鞏固所學知識拓展新知識,為以后可能的相關設計工作做準備,同時加深對產(chǎn)品創(chuàng)新性的重要性的認識。
2、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
渦旋壓縮機最早誕生于1905年,由法國工程師 Leon Creux 發(fā)明。渦旋式壓縮機擁有很多優(yōu)點:體積小,重量輕,零部件少;運動部件受力變化小,振動小, 噪聲低;絕熱效率、容積效率、機械效率高等。這些特點使渦旋壓縮機相對其他類型壓縮機而言發(fā)展空間更加廣闊。國際上,幾乎70%研究渦旋壓縮機的文獻都偏向渦旋式壓縮機的研究。
盡管渦旋式壓縮機的優(yōu)點多,但是需要高精度的加工設備和精確的裝配技術,
限制了它的普遍制造和應用,目前還僅限于功率在1~15kw的空調(diào)器中應用。最初是從70年代開始,由于能源危機的加劇和高精度數(shù)控銑床的出現(xiàn),為渦旋機械的發(fā)展帶來了機遇,80年代初開始批量生產(chǎn)。1973年美國ADL.公司首次提出了渦旋氮氣壓縮機的研究報告,并證明了渦旋壓縮機所具有其他壓縮機無法比擬的優(yōu)點,從而渦旋壓縮機的大規(guī)模的工程開發(fā)和研制走上了迅速發(fā)展的道路。 1982年,日本三電公司拉開了汽車空調(diào)渦旋式壓縮機批量生產(chǎn)的序幕,其后日立公司、三菱電氣、大金、松下、美國的考普蘭和特靈也開始了渦旋壓縮機的批量生產(chǎn)。
Danfoss—Maneurop和谷輪已經(jīng)宣布研制成功了20KW的大容量渦旋式壓縮機。谷輪在世界渦旋式壓縮機市場處于絕對主導地位。到2002年初,谷輪累計生產(chǎn)的渦旋式壓縮機總量已達2800萬臺。它的年總產(chǎn)量超過600萬臺,產(chǎn)品型號有230多種,采用的制冷劑包括R22、R407C、R410A、R404A和R134a。
我國1983 年以后才開始渦旋壓縮機的研制工作。先后有西安交通大學、甘肅工業(yè)大學、合肥通用機械研究所及一些其他院、所和工廠對渦旋技術進行了有規(guī)模的研究開發(fā),并研制出渦旋式壓縮機不同型號的樣機。然而由于生產(chǎn)加工設備相對落后、科研工作主要集中在微、小型壓縮機上,至今仍未實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
目前渦旋壓縮機的研究制造主要集中在美國、日本、中國和韓國。近年來研究渦旋壓縮機的論文不斷增多, 研究內(nèi)容主要集中在渦旋壓縮機的幾何特性、工作原理、泄漏及密封、加工工藝及材料、型線修正及通用型線、整體優(yōu)化等方面。
目前渦旋式壓縮機的整體研究方向可綜合為下面幾點:
1. 降低渦旋壓縮機的加工成本,主要是渦旋盤的加工。
2.研究新的環(huán)保型制冷劑對渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)的新要求。
3. 增大渦旋壓縮機的功率范圍,拓寬其應用領域,
4.改進壓縮機的平衡機構(gòu),減少氣體的泄漏,減少機械摩擦損失,
5.加強對實際運行的實驗研究,
6.建立系統(tǒng)的包括壓縮機油冷卻、供油、電機等外部系統(tǒng)在內(nèi)的模塊化數(shù)學模型,
7.擴大渦旋式壓縮機機型,
8.提高對渦旋式壓所機的加工工藝,
9.增強渦旋式壓縮機的市場競爭力。
3、 主要研究內(nèi)容
本課題以渦旋式空調(diào)壓縮機為研究對象,進行主要零件包括動渦盤、靜渦盤、支架體、偏心軸及防自轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計。
主要內(nèi)容包括:
1. 壓縮機及裝置系統(tǒng)總體方案設計;
2. 主要零部件結(jié)構(gòu)和尺寸設計;
3. 渦旋齒線型的選擇;
4. 壓縮機附件及密封細節(jié)設計;
5. 基于Nastran解算器的有限元分析;
6. 材料選擇和強度校核。
4、 研究方法與實施方案
1. 研究方法:本設計主要借助計算機和MATLAB、二維或三維制圖軟件(AutoCAD、CATIA等)以及相關的參考書籍、參考手冊對壓縮機的主要零部件進行設計建模分析以及理論計算校核。
2. 實施方案:
2.1.第1周:參考文獻收集與查閱;
2.2.第2-3周:學習參考文獻、編寫開題報告、文獻綜述及外文翻譯;
2.3.第4-6周:空調(diào)用渦旋式壓縮機及裝置系統(tǒng)總體方案設計,通過給定條件確定具體的設計方案;
2.4.第7-9周:壓縮機主要零部件如動渦盤、靜渦盤、支架體、偏心軸及防自轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)計算及其結(jié)構(gòu)設計;
2.5.第10-12周:繪制壓縮機主要零部件的零件圖和整體裝配圖;
2.6.第13-14周:撰寫畢業(yè)論文;
2.7.第15-16周:準備答辯相關資料。
5、 主要參考文獻
[1]劉振全. 渦旋式流體機械與渦旋壓縮機[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2009年
[2]王宗明. 壓縮機[M]. 北京:中國石化出版社,2012年
[3]李連生. 渦旋壓縮機[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,1998年
[4]中華人民共和國行業(yè)標準:全封閉渦旋式制冷壓縮機. GB/T18429-2001
[5]吳業(yè)正. 制冷壓縮機[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2009年
[6]樊靈,曹巨江,賀煒,彭國勛. 渦旋壓縮機優(yōu)化設計數(shù)學模型的探討[J]. 西北輕工業(yè)學院學報. 1997(04)
[7]徐雄冠.渦旋壓縮機及其設計[J].工程科技,1996(01)
[8]劉振全,趙嫚,李超.渦旋壓縮機曲柄銷防自轉(zhuǎn)機構(gòu)分析[J].蘭州理工大學學報.2006(04)
六、指導教師意見
指導教師:
時 間:
七、學院畢業(yè)設計(論文)指導小組意見
負 責 人:
時 間:
收藏
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