平动转子式汽车空调压缩机设计㊣精品文档值得下载

平动转子式汽车空调压缩机设计

缩机的效率外形尺寸以及功耗等的影响。针对传统压缩机存在的些不足，本设计研究了种平动转子式压缩机，该压缩机的最大特点是转子采用平动转动的运转方式，因此主要运动件之间的相对速度较小，故其摩擦损失很小。本设计主要完成以下方面的工作简单介绍了汽车空调制冷系统的构成和工作原理，阐述了汽车空调压缩机的发展历程，并对其特殊要求进行了说明，进而重点介绍了现有的滑片式和涡旋式这两种两种类型压缩机的结构形式与特点。重点详细介绍了平动转子式压缩机的设计思想，工作原理，并进行总体设计。对平动转子式压缩机的几个重要零件如气缸转子转轴平动滑片转轴轴承座和后端盖进行了结构设计，并在工艺和选材上进行了详细的分析。对平动转子式压缩机的吸排气系统和润滑系统进行了系统的设计和分析。对平动转子式压缩机进行了热力学方面的分析与计算，并推导了平动转子和滑片的运动学和动力学公式，同时还对转子进行了动平衡方面的分析。与传统滑片式压缩机相比，本设计中的压缩机的主要运动副如转子与气缸转子与端盖滑片与缸孔之间的相对运动速度要小很多，因此它具有较少的摩擦和磨损。同时他还与涡旋压缩机的平动机构有机融合在起，取其之长，因此等效制冷能力比现存的压缩机高。而且结构紧凑外形尺寸小重量轻，特别适宜小型汽车使用。在设计过程中运用了，及，不但把所学的专业知识联系起来，而且还提高了计算机应用能力，拓宽了知识面。关键词汽车空调压缩机平动转子结构设计,.,.目录摘要第章绪论.汽车空调的历程意义和特点汽车空调历程汽车空调的意义汽车空调的特点.汽车空调制冷系统的构成及其原理.汽车空调压缩机的发展历程.汽车空调压缩机的特殊要求.滑片压缩机的结构形式与特点.涡旋压缩机的结构形式与特点.本章小结第章平动转子式压缩机.设计方案的提出.研究的意义.平动转子式压缩机的工作原理.平动转子式压缩机的基本结构.平动转子式压缩机的总体特点.平动转子式压缩机重要部件的设计缸体转子转轴平动滑片转轴轴承座和后端盖.本章小结第章平动转子式压缩机系统分析.吸气与排气系统分析.润滑系统分析.本章小结第章分析与计算.热力学分析与计算热力学析热力计算.运动分析与计算平动转子运动分析与计算滑片运动分析与计算.动力学模型滑片受力分析转子受力分析.转子的动平衡计算.本章小结第章制冷剂润滑油及附件.制冷剂选用制冷剂时应满足的基本条件改用时采用的措施.润滑油的选择选择润滑油需满足的要求选用对润滑油的意义.附件电磁离合器轴封及密封.本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论.汽车空调的历程意义和特点汽车空调历程汽车问世已有百多年的历史。随着生活水平的逐步提高，汽车已成为人们生活中的必需品，成为房间生活的延伸部分。对房间环境的要求同样延伸到汽车上，空调便是其中个重要内容。汽车上安装空调装置的主要目的在于营造个舒适的环境条件。汽车空调是从暖气开始的，最初是用煤炭脚炉取暖及把排气管从车室内通过。第台完整的汽车空调装置出现在年，它包括个加热器套通风系统及个空气过滤器。从年起，美国开始着手研制汽车冷气机，到了年，美国公司首次在汽车上采用制冷装置，其后到年代中在美国生产的牌轿车上安装了冷暖兼容的整体式空调装置，年代空调装置才开始在汽车上普及并获得迅速发展。根据粗略统计，截至年代末，全世界车用空调装置年产量已超过万辆。发达国家中汽车空调的普及率达到，二十世纪末全世界汽车空调器市场的年需求量达到万套。年功夫就翻番，可见其发展速度之快。我国从年开始在长春汽的红旗牌轿车上装上了空调器，上海也于年代初在上海牌轿车上装上了国产空调器。我国从年开始在桑塔纳轿车新车型上试装了国产空调器。我国车用空调装置虽起步较晚，但发展速度不慢。据统计，年我国空调汽车的产量为万辆，总保有量为万辆。到了年空调车产量可达万辆，总保有量约万辆。不到年时间，增加了倍。汽车空调的意义汽车空调由五个要素组成，即温度湿度气流洁净度和辐射。由于空调定要有空气流动，般由风机完成。风机的噪音及空气通过风道而产生的噪音使人感到不舒服，因而减少风机噪音及气流噪音也成了空调的任务。调节温度是空调的主要任务。汽车空调首先是有暖气设备，其结构比较简单，轿车和中小型汽车般以发动机冷却水作为暖风的热源而大型客车或严寒地区的车辆则常采用独立式加热器，夏季的降温则由制冷装置完成。普通车辆般没有调节湿度的功能高级车辆采用了冷暖合的再加热式空调器，可以适量地对车内空气进行去湿处理，即靠制冷设备蒸发器的冷却去湿去除空气中的绝对含湿量，再靠采暖设备暖风芯子升温降低空气的相对湿度。汽车的空气调节装置主要用来实现对车内空气的换气加热冷却和除湿。同时,空调装置还起到净化空气的作用。汽车安装了空调装置,可以给驾驶员创造良好的工作环境。冬季使用暖风装置,可使车室内空气温度适中,驾驶员不必穿着笨重的衣物,也不会因手脚过冷而影响驾驶。同时还可有效去除汽车门窗玻璃上的霜雾,使驾驶员具有良好的视野,有利行车安全。夏季气温较高,驾驶员长时同行车容易疲劳困倦,使用冷风装置可使车内温度湿度适宜,改善司机的工作条件。安装空调装置已成为衡量汽车功能是否完备和豪华的重要标志。汽车空调的特点汽车的室内工作条件比房间要恶劣得多，如汽车直接暴露在太阳下或风雪下，隔热措施困难汽车在行驶时有大量风沙废气从各种缝隙钻入车厢，造成车厢内的空气污染并增加热负荷汽车的行驶速度变化无常，难以保证稳定的空调工况等等。汽车空调与家用空调的不同工作条件，可归纳成下表所示表汽车空调与家用空调的不同工作条件汽车空调家用空调工作环境温度太阳辐射大可遮挡换气频率大极少振动大几乎没有电源直流交流制冷剂制冷能力中小型车压缩机型式开放式封闭式压缩机转速变化大小动力来源汽车发动机电动机连接管道软管硬管概括起来，汽车空调有下列特点要求制冷量大降温迅速。不便于用电力作为动力源，必须要用汽车发动机简称主机或辅助发动机简称辅机来带动压缩机，因而在动力源的处理上比房间空调困难得多。系统中冷媒制冷剂流量变化幅度大，设计困难。冷凝温度高。制冷剂容易泄漏。由于汽车结构紧凑，制冷装置的安装位置也很紧凑，各种车型必需有专门的车内冷气设备，蒸发箱总成通用化很困难。由于车厢高度低，风量分配不易均匀，因而车内温度分布不易均匀。.汽车空调制冷系统的构成及其原理汽车空调制冷系统包括制冷压缩机冷凝器贮液干燥器膨胀阀蒸发器和鼓风机等组成，各部件之间采用铜管或铝管和高压橡胶连接成个密闭系统。图轿车冷气系统外观图是汽车制冷系统外观图，所有汽车的冷气系统都是由个主要部件所组成。它们是压缩机膨胀阀蒸发器和冷凝器。压缩机空调系统的心脏，用来压缩和输送制冷剂膨胀阀种节流装置，使制冷剂经过此装置流入蒸发器，在蒸发器里产生压力降蒸发器种热交换器，液态制冷剂在低压下蒸发，使车厢里的空气得到冷却冷凝器种热交换器，用来排除在蒸发器中被制冷剂所吸收的热量和压缩机在压缩制冷剂时所产生的热量。制冷剂离开压缩机的排气口，经过冷凝器，使制冷剂冷却到液化点变成液态，此时热量被排到车厢外的大气中。然后制冷剂到膨胀阀，之后离开膨胀阀进入蒸发器。当制冷剂流过膨胀阀时，其压力下降，因而蒸发成气体状态，需要吸收热量。在此时，车厢内热而湿的空气通过蒸发器时，碰到冰冷的金属管芯和传热片，空气骤冷下来，空气中的水汽被凝结附在金属壁而往下流，冷而干的空气经风机被送入车内。从蒸发器岁来的制冷剂，经过回气管，从压缩机的吸气口进入压缩机，就这样周而复始地进行循环。.汽车空调压缩机的发展历程汽车业作为我国的支柱性产业，其发展是非常迅猛的。年以来，我国汽车产量年均增长.，年有望达到万辆。年底，汽车工业总产值占的比重为.，与汽车相关产业的就业人数占社会就业总人数的。在汽车工业的带动下，随着人们对驾驶乘坐舒适性要求的普遍提高，汽车空调已逐步成为汽车中的重要配件，不仅在轿车各种大中型客车旅游车上配备率极高，在重型矿用车工程机械车和农用机车上也得到了配备。年美国白卡公司第次把机械制冷用于车用空调以来，汽车空调技术经过半个多世纪的迅猛发展己日臻完善。随着我国人民生活水平不断提高，近几年来，空调装置已经普及到户和进入车内，成为重要的日常生活用品之。汽车空调装置己经经历了半个多世纪的发展。作为汽车空调装置的核心部件制冷压缩机也随之得到了迅猛发展。作匀速旋转运动的转子安装在圆柱型的气缸中，再配置若干个作往复运动的滑片板，就能形成容积周期性变化的工作腔，旋转压缩机正是利用这种运动机构进行工作的。自年拉迈尔利首次提出了多基元滑片装置的概念以来，人们设计和研制出的旋转压缩机有数十种之多，而真正得到广泛应用的只有滚动活塞压缩机和旋叶式压缩机。近三十年来，随着精密加工技术的不断提高，旋转压缩机的发展非常迅速，研究异常活跃，国内外的许多学者和工程技术人员在旋转压缩机的理论研究和工程实践方面作了大量的工作，取得了巨大的成就，使旋转压缩机技术日臻完善。旋转压缩机具有性能优良结构紧凑零部件少及工作寿命长等独特优点，目前已经在房间空调制冷器具，汽车空调及压缩气体装置中得到广泛的应用。图压缩机的布置汽车空调压缩机与家用空调器的压缩机不同，它的负荷较大，运行工况相对恶劣，运行转速也经常变化。另外，由于压缩机靠皮带驱动，安装位置非常有限，车用空调压缩机对外形尺寸的要求也非常严格。经过几十年的发展，汽车空调压缩机的结构形式主要经历了以下几种结构类型。曲轴连杆式属传统结构，工艺成熟，可靠性好。但震动较大，排气脉冲较大，容易产生噪音。斜板式分回转斜盘式双向活塞和摇摆斜盘式单向活塞两种。现在应用最多的机型。滚动活塞式体积小，重量轻，效率高，但扭矩波动角度。涡旋式结构紧凑，高效节能，微振低噪，可靠性高等特点旋叶式由于体积小，重量轻，启动力矩小，力矩平衡性能好等优势。成为种很有发展希望的新机型。.汽车空调压缩机的特殊要求制冷压缩机是汽车冷气系统的心脏，是推动制冷剂在冷气系统中不断循环的动力，起着输送制冷剂蒸气保证制冷剂循环正常工作的作用。由于这种压缩机是用在汽车空调上，在性能方面的要求就与般用途的压缩机不同，因此，对汽车空调压缩机在性能和结构上提出了下列特殊要求要求在低速行驶或怠速时具有效率高制冷能力强的特点，而在高速行驶时要求输入功率低，这样不仅能节省油耗，而且能降低发动机用于空调方面的功率消耗，提高汽车动力性。对于轿车等车型的汽车来说，压缩机必须在发动机和水箱风扇之间的有限空间内安装固定，因此要求压缩机的体积和质量都要小。汽车在高温怠速情况下，发动机舱里的压缩机温度可达成汽车行驶时颠簸振动也很大，要求压缩机在高温和颠振的情况下能正常工作。对汽车的不利影响要小。要求压缩机运转平稳噪声低振