压缩机涡旋体课程设计

课程设计说明书

课题名称：

专业班级：

组长姓名：

指导教师：

课题工作时间：2012.6.12——2012.6.19

一、课程设计的任务或学年论文的基本要求

制冷压缩机课程设计是制冷专业教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以汽车空调用第四代涡旋式压缩机主体结构设计为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握最新涡旋式压缩机几何设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练。在设计过程中还应培养学生树立实事求是、严肃负责的工作作风和良好的团队协作精神。具体要求是：

(1)通过分析汽车空调涡旋式压缩机的类型和应用特性，并结合行业目前研发的最新

理论，进行汽车空调用蜗旋式压缩机主体结构（动、静蜗旋盘，防自转机构）的设计，包括热力计算、结构参数、部件受力分析和校核计算，零部件图。

(2)设计说明书的编写：设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，中英文摘要，

设计方案简介，工艺计算，设计结果汇总，设计评述，结语（包括设计体会、收获、评述、建议、致谢等），参考文献。

整个设计由论述，计算和零件图三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必须注明出处，图纸正确、符合规范。

二、进度安排

在教师指导下集中一周时间完成，具体安排如下：

1．设计动员，下达任务 0.5天

2．收集资料，阅读教材，理顺设计思路 0.5天

3．设计计算 1-2天

4．绘图，整理设计资料，撰写设计说明书 1-2天

5.指导教师审查，答辩 1天

三、参考资料或参考文献

[1]郁永章等.容积式压缩机技术手册.机械工业出版社.2000

[2]Paul C.Hanlon 压缩机手册.中国石化出版社.2002

[3]顾兆林、郁永章.涡旋压缩机设计计算研究.流体机械 1996（2） 48-52

[4]吴家喜. 蔡慧官.涡旋压缩机涡旋盘的优化设计河海大学常州分校学报 1999（13）

32-37

[5]刘扬娟. 涡旋啮合的数学基础. 压缩机技术, 1999 (1) 6～ 9

[6]孙存慧.涡旋压缩机中主要结构参数及运行参数的最佳选择压缩机技术 1998（2）

38-46

指导教师签字：年月日

教研室主任签字：年月日

四、课程设计（学年论文）摘要（中文）

五、课程设计（学年论文）摘要（英文）

指导教师评语

指导教师签字：

年月日答辩记录

答辩组成员签字：记录人：

年月日

成绩评定

目录

第一部分 (5)

一、吸气容积的确定 (5)

1、设计条件 (5)

2、热力计算 (6)

3、吸气容积 (7)

二、蜗旋体几何设计 (7)

1、蜗旋体几何尺寸设计 (7)

2、λ值及其确定 (10)

第二部分 (12)

1、计算数据 (12)

2、涡旋体图形 (16)

第一部分

一、吸气容积的确定

1、设计条件

有一台空调器用全封闭涡旋式制冷压缩机，涡旋压缩机是两涡圈形状相同、对称圆渐开线的涡旋式压缩机。使用的制冷工质是R134a，试计算在空调工况下，设计出涡旋式压缩机的动静涡盘圈数、厚度、高度。

给定的空调工况：

制冷工质 R134a

吸气温度1't=35℃

制冷量φ=4.8KW

蒸发温度0t=7.2℃

冷凝温度k t=54.4℃

冷凝器出液温度4t=46.1℃

压缩机转数 n=3000r/min

结构参数：

涡旋体节距t p

涡旋体壁厚 t

涡旋体高 h

涡旋体圈数 m

渐开线起始角α

基圆半径 a

2、热力计算

制冷循环各计算点的状态参数 在p-h 图上的制冷循环示于图3-1，各计算点的状态参数由R134a 热物理性质图表查取。

54

3

2

2

11

p

h

图3-1制冷循环在p-h 图上的表示

1）1点的状态参数

1t =0t =7.2℃ 100.377p p Mpa == V1=0.053m3/kg 1402.164/h kj kg =

2)1’点的状态参数

1't =35℃ 1'0p =p =0.377Mpa V1’=0.062m3/kg 1'h =427kj/kg

3)3点状态参数

3k t =t =54.4℃， 3

1.469k

p p Mpa ==

4）2’点状态参数

2' 1.469k p p Mpa == 2'462/h kj kg = 2't =98℃

5）4点状态参数

4t =46.1℃，4 1.469k p p Mpa == 4267/h kj kg =

单位质量制冷量

01'4(427267)/160/q h h kj kg kj kg =-=-=

实际质量输气量

4.83600

ma q q kw φ=

= 4.83600160108/ma q kg h =⨯÷=

实际容积输气量

1'(0.062108)3/ 6.6963/va ma q v q m h m h ==⨯=

理论容积输气量

6.6960.95

7.048va

vt v

q q η

=

=÷=

3、吸气容积

vt 43q 7.048

Vs=

03.91060300018000

m -==⨯⨯ （3-1）

390Vs ml =

压力比

1) 名义压力比（即外压力比） 2'dk 1' 1.469 3.896550.377

p p ε=

== 2) 内压力比 又因为内压力比为 213*/n

i N εθπ-⎛⎫

= ⎪-⎝⎭

其中θ*是排气开始角，可求出无排气角时的θ*=246°，取多方压缩指数n=1.1，可得

到： 1.1

231 3.42653246/180i ε⨯-⎛⎫

== ⎪-⎝⎭

二、蜗旋体几何设计

1、蜗旋体几何尺寸设计

如下图3-2所示：