虚拟样机环境下的客车空调压缩机动力学仿真与分析

摘要

汽车空调压缩机是汽车空调系统的核心，新型的汽车空调压缩机也在不断的开发、研究、试制和投入市场。利用虚拟样机技术快速、高效地进行斜盘式空调压缩机的研究开发成为现代设计的一种必然趋势。 本文介绍了压缩机研究现状和虚拟样机技术；利用机械系统动力学分析和有限元分析方法，对某汽车空调有限公司的三款产品进行了运动学、动力学和有限元分析；分析了压缩机在运行过程中的运动学特性，动力学特性；分析了压缩机滑履的受力情况，对滑履的疲劳极限进行了计算，对滑履的疲劳强度进行了校核；分析了压缩机磨损中的滑履磨损情况；分析了对压缩机振动产生重要影响的动平衡力矩，使用参数化方法仿真了动平衡力矩随其影响因素的变化情况； 研究的主要结论是压缩机的斜盘倾角、压缩机的结构和压缩机运行的主轴转速都对压缩机的运动学参数和动力学参数产生影响，其中主轴转速几乎对所有的参数都会产生影响；活塞的初始位置和滑履的磨损和疲劳有很大的关系；滑履所受应力与受到的压力变化趋势一致，应力小于疲劳极限，但疲劳安全系数处于危险点附近，存在安全隐患；滑履的磨损与主轴转速关系最大，主轴转速增大，同样会造成不平衡力矩的增大，使压缩机工作时振动加剧，改变轴承的布置位置可以适当缓解这一问题。