2011年第5期（总229期）
设计研究
文章编号：1006-2971(2011)05-0001-03
压缩机技术 Compressoc
基于MATLAB的滑片压缩机运动学数值分析
凯，宋立权，赵学料，李智成（重庆大学机械工程学院，重庆400030）
摘要：在滑片压缩机研究领域中，对压缩机滑片的运动分析都是基于对心式的运动学模型，如将其直接应用于滑片偏心式压缩机会导致滑片运动分析的偏差。建立了具有通用性的压缩机滑片运动方程式，利用MATLAB对其造行数值仿真分析，得到了准确的滑片运动特性曲线，不仅为压缩机的缸体型线特性、容积效率、气体力等性能参数的分析提供了符实的计算依据，而且为压编机的优化设计提供了可靠的性能评价指标。
关键词：滑片压缩机：运动学分析：MATLAB
中图分类号：TB652：TH455
文献标志码：A
Numerical Analysis of Kinematics of Vane Compressor Based on MATLAB
ZOU Kai,SONC Li-quan,ZHAO Xue-ke,LI Zhi-cheng
(College of Mechanical Engineering,Chongqing University,Chongqing 400030, China)
Abstract:In the research field of vane compressor,the analysis of the motion of vane is based on non-offset ki-nematics model and the derivation of movement analysis of vane will emerge if it is applied for vane-offset com pressor directly. The universal kinematies equation of sliding vane in a vane compressor is put forward, and MATLAB is used for numerical simulation analysis, Accurate kinematics characteristic carves about the motion of vane are obtained, which provide not only the theoretical basis for the analysis and calculation of performance parameter of compressor such as cylinder profile,volumetric efficiency and gas force,but also reliable perform-ance evaluation index for the optimized design of compressor.
Key words: vane compressor; kinematics analysis ; MATLAB
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前言
滑片压缩机是上世纪70年代以来开发使用的一种新型回转压缩机，具有结构简单、噪声低、能耗低的特点。它依靠一组滑片将气缸与转子形成的月牙形腔体分成若干相互间封闭的小腔体，相邻两滑片与气缸、转子形成的小腔体称为一个基元，随着转子的转动，基元容积大小周期性变化，从而完成了气体的吸入、压缩、排出的工作过程。近年来，随着国内外对压缩机研究的深入，具有输气量大、结构紧凑、轴承寿命高、运转平稳等特点的双工作腔滑片压缩机，目前已经广泛应用于汽车空调上。
双工作腔滑片压缩机分为滑片对心式和滑片偏心式2种。图1为滑片对心式压缩机截面结构示意收稿日期：20110330
基金项目：机裁传动国家重点实验室开放基金资助（项目编号：
SKLMT KFKT 200905)
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图，图2为滑片偏心式压缩机截面结构示意图。在高压区，由于滑片受力情况比较恶劣，滑片轴线与气缸在与滑片顶部接触点处的法线之间的夹角即压力角α不宜过大，如果压力角过大，会使气缸对滑片的作用力在垂直于滑片轴线方向上的分力过大，导致压缩机机械效率的降低，另外会加剧滑片与气缸的磨损。通过比较2种形式的压缩机，在高压区域滑片偏心式压缩机的压力角小于滑片对心式压缩
机，在提高压缩机性能和寿命方面有更优表现。图1滑片对心式压缩机图2滑片偏心式压缩机