线性压缩机圆柱臂盘簧的设计及性能研究

摘要

弹簧组是线性压缩机的关键部件.为了优化线性压缩机的弹簧组,减小弹簧组的体积和重量,提高线性压缩机的工作效率,设计了一种易于加工的、大刚度的多线型圆柱臂盘簧.采用ANSYS有限元分析软件对圆柱臂盘簧进行刚度计算和模态分析,研究了圆柱臂盘簧中心线的基圆半径、盘簧线径、盘簧轴向高度等主要结构参数对其刚度和应力的影响.结果表明:随着基圆半径的增大,圆柱臂盘簧的轴向刚度、最大应力逐渐减小,径向刚度变化曲线近似为开口向上的二次函数曲线;随着线径的增大,圆柱臂盘簧的轴向刚度和径向刚度加速增大,最大应力基本呈线性增大.在设计圆柱臂盘簧时,将基圆半径设定在15～19 mm,有利于提高盘簧的性能;若线径为4～6 mm,应优先选择0 mm的轴向高度;若线径为6～8 mm,则优先选择10 mm的轴向高度.研究结果对提升线性压缩机的弹簧支撑技术具有重要的参考价值.