平动转子式汽车空调压缩机设计

摘   要

21世纪，随着全球经济的发展，汽车业得到了蓬勃发展。作为小型汽车使用的空调，由于受到空间尺寸的苛刻限制，以及发动机功率相对较小，因此非常注意压缩机的效率、外形尺寸以及功耗等的影响。针对传统压缩机存在的一些不足，本设计研究了一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：

（1） 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。

（2） 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。

（3） 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。

（4） 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。

（5） 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一起，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AutoCAD，Pro/E及Word，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

Abstract

The 21st century,...

Key words  Automobile air-conditioning  compressor  translation rotor  structural design 

目    录

摘   要 I

Abstract II

第1章 绪 论 1

1.1 汽车空调的历程、意义和特点 1

1.1.1 汽车空调历程 1

1.1.2 汽车空调的意义 1

1.1.3 汽车空调的特点 2

1.2 汽车空调制冷系统的构成及其原理 2

1.3 汽车空调压缩机的发展历程 3

1.4 汽车空调压缩机的特殊要求 4

1.5 滑片压缩机的结构形式与特点 5

1.6 涡旋压缩机的结构形式与特点 6

1.7 本章小结 7

第2章 平动转子式压缩机 8

2.1 设计方案的提出 8

2.2 研究的意义 8

2.3 平动转子式压缩机的工作原理 9

2.4 平动转子式压缩机的基本结构 10

2.5 平动转子式压缩机的总体特点 10

2.6 平动转子式压缩机重要部件的设计 11

2.6.1 缸体 11

2.6.2 转子 12

2.6.3 转轴 13

2.6.4 平动滑片 14

2.6.5 转轴轴承座和后端盖 15

2.7 本章小结 16

第3章 平动转子式压缩机系统分析 17

3.1 吸气与排气系统分析 17

3.2 润滑系统分析 18

3.3 本章小结 18

第4章 分析与计算 19

4.1 热力学分析与计算 19

4.1.1 热力学析 19

4.1.2 热力计算 23

4.2 运动分析与计算 26

4.2.1 平动转子运动分析与计算 26

4.2.2 滑片运动分析与计算 27

4.3 动力学模型 28

4.3.1 滑片受力分析 28

4.3.2 转子受力分析 30

4.4 转子的动平衡计算 31

4.5 本章小结 32

第 5 章 制冷剂、润滑油及附件 33

5.1 制冷剂 33

5.1.1 选用制冷剂时应满足的基本条件 33

5.1.2 改用R134a时采用的措施 33

5.2 润滑油的选择 34

5.2.1 选择润滑油需满足的要求 34

5.2.2 选用R134a对润滑油的意义 35

5.3 附件 36

5.3.1 电磁离合器 36

5.3.2 轴封及密封 37

5.4 本章小结 38

结 论 39

参考文献 40

致 谢 41

附录1 42