涡旋盘热模锻自动化生产线及智能检测控制系统设计

针对汽车空调压缩机涡旋盘成形难度大、缺陷多、依赖人工调整参数等问题,结合锻造行业的智能化发展需求,分析涡旋盘锻造工艺,设计涡旋盘自动化生产线、全流程在线检测控制系统,为热模锻智能检测提供参考。

基于热应力场耦合的涡旋压缩机静涡盘有限元分析

针对压缩机涡旋盘研究时因忽略热应力场的影响而造成的可靠性低、寿命短,增大整体结构设计尺寸又会造成材料浪费、增大占用空间问题,基于SolidWorks软件对涡旋压缩机进行建模,利用ANSYS软件对静涡盘在工作下的温度场分布、仅受气体力时以及在热应力场与气体力耦合时的应力应变进行分析。结果表明:在稳态热温度场中温度分布主要集中在涡旋齿头部;在仅受气体力时,静涡盘变形最大的位置出现在涡旋齿齿头;在耦合场载荷下,最大应力主要集中在静涡盘内底部,变形最大位置出现在涡旋齿齿头。

变截面涡旋盘齿面粗糙度的双预测模型

目的精确预测三段基圆变截面涡旋盘齿面粗糙度,确定合理的铣削参数,提高变截面涡旋盘齿面的加工质量。方法首先在正交试验的铣削参数条件下,用XK714数控铣床对毛坯件进行铣削加工,获得三段基圆变截面涡旋盘,用SJ-210表面粗糙度测量仪测量已加工涡旋齿侧面的粗糙度值。然后利用铣削参数和测量的粗糙度值,建立齿面粗糙度的多元回归预测模型和改进的BP神经网络预测模型及双预测模型,并验证该三种模型的精确度。最后对单一因素条件下的粗糙度进行预测、分析。结果经过计算可得,齿面粗糙度的多元回归预测模型的平均误差为1.43%,最大误差为3.09%。改进的BP神经网络预测模型的平均误差为1.33%,最大误差为3.22%。两种模型的预测平均值作为双预测模型时,预测平均误差为0.627%,最大误差为1.51%。结论齿面粗糙度的双预测模型的平均误差明显降低,同时可以避免单一预测模型产生主观预测误差。各铣削因素对粗糙度的影响程度不同,进给量fz>吃刀深度ap>刀具转速n>侧吃刀量ae。随着进给量、吃刀深度、侧吃刀量的增加,齿面粗糙度值增加;随着刀具转速升高,齿面粗糙度值降低。

制冷系统涡旋压缩机涡旋盘重构与反求技术研究

涡旋盘是影响滤油机制冷系统涡旋压缩机性能的主要部件,在逆向工程反求基础上,通过激光扫描方式获取涡旋盘点云数据,比较了接触式测量和非接触式测量的优缺点。利用Imageware进行了点云数据处理,通过Imageware导入扫描所得到的点云,选择保留原始数据,在显示中选择隐藏选择对象,对剩下的点云部分进行圈选,直到点云近似于一条直线。基于CATIA软件平台对涡旋盘进行了重构和反求,运用在点云上生成断面功能,将实体部分隐藏,在截出图形上选择点列,切换到创成式外形设计模式,构建新的曲线和平面,按照涡旋盘实体对图形进行倒角等修改获得最终涡旋盘成品。

新型铝合金机械涡旋盘的挤压铸造工艺及性能研究

对ZL111+0.5V新型铝合金涡旋盘进行了挤压铸造成型,并进行了磨损性能和表面硬度的测试与分析。结果表明:随浇注温度和挤压铸造压力的提升,试样的磨损性能先提高后下降。710℃浇注温度下试样的磨损体积较680℃浇注时减小了44.9%,表面硬度提高了34.7%;24 MPa挤压铸造压力下试样的磨损体积较18 MPa时减小了34.1%,表面硬度提高了26.7%。ZL111+0.5V铝合金涡旋盘的挤压铸造工艺参数优选为:浇注温度710℃、挤压铸造压力24 MPa。

多载荷作用下动涡旋盘应力和变形研究

利用NX建立动涡旋盘的三维实体模型,运用有限元法研究了动涡旋盘在气体载荷、温度载荷下的应力与变形;并对气体载荷以及温度载荷耦合作用下的动涡盘应力和变形进行了研究;仿真结果表明,温度载荷作用下,最大应力和变形发生在涡旋齿齿头部位;气体载荷作用下,最大变形在啮合点处,最大应力在涡旋齿中心及尾部;耦合作用下在端板与涡旋齿连接处产生最大应力,在涡旋齿中心及尾部位产生了最大变形。

直驱式涡旋机接触力控制方法研究

针对涡旋机侧向密封过程中,动涡盘和静涡盘接触力难以控制的问题,结合动涡盘圆周平动特点,在分析了涡盘接触力模型的基础上,提出了一种基于法向-切向坐标系下的动涡盘运动控制策略以及主动柔顺控制方法。首先,介绍了经典柔顺控制的原理,分析了XY直角坐标系下经典柔顺控制方法的不足;然后,提出了法向-切向坐标系这一概念,通过推导基于法向-切向坐标系下各运动变量之间的关系,对动涡盘的运动控制系统进行了总体设计;最后,采用MATLAB/Simulink软件搭建了涡旋机的接触力模型及其控制模型,并采用模型对上述方法进行了可行性验证,采用实验分别得到了动涡盘平动速率不变而接触力设定值改变时的实际接触力曲线,以及接触力设定值不变而动涡盘平动速率改变时的实际接触力曲线。研究结果表明:接触力的实际值与设定值的跟踪误差在2%以内;改变接触力的设定值后,接触力的实际值能在0.3 s左右跟踪到新的设定值;当动涡盘平动速率突然改变后,接触力的实际值能在0.2 s左右回到原来的平衡状态。以上结果说明,基于法向-切向坐标系下的主动柔顺控制方法可以有效地控制涡盘平动过程中的接触力。

新能源汽车电动空调压缩机变径型线涡旋盘设计

提出了一种变径型线涡旋盘设计方法和加工检测方法,在新能源汽车特别是电动汽车空调压缩机中可以使得体积更小、效率更高,生产的产品满足了设计要求。

基于摆角电机的直驱涡旋压缩机相角调整方法

针对直驱涡旋压缩机动、静涡旋盘安装相角无法调整的问题,提出了一种基于摆角电机的直驱涡旋机相角调整方法。首先,提出了基于摆角电机的直驱涡旋机架构方案,分析了动涡旋盘型线特点及其相角调整的机理;然后,提出了动涡旋盘相角调整的方法,即通过动涡旋盘运行轨迹上任意3个非重合点,推算出了动涡旋盘的平动轨迹圆半径,在确定动涡旋盘的调整相角方向后,进行了相角调整寻优;最后,搭建了直驱涡旋压缩机相角调整的实验平台,对上述方法的可行性进行了验证。实验结果表明:当动涡旋盘的调整相角为-4°时,推算的平动轨迹圆半径达到最大R=4.686 mm,理论计算平动轨迹圆半径r=4.721 mm,两者之间相对误差为0.73%。研究结果表明:利用该方法可有效调整涡旋压缩机动涡旋盘的相角。