滚动转子式压缩机摆动频率的仿真研究

雷卫东　沈慧　王珂

珠海凌达压缩机有限公司　广东珠海　519110

1　引言

在产品设计时，低振低噪是评价舒适度的主要指标之一。压缩机是空调的心脏，也是空调系统振动噪音的重要来源。压缩机设计的好坏，直接关系到空调产品的舒适度。

研究表明，滚动转子式压缩机泵体—转子组件摆动是引起压缩机低频声的主要因素。本文主要针对滚动转子式压缩机泵体—转子组件摆频进行研究分析，建立有限元分析评估方法。

2　模态理论

结构是多自由度振动系统，动力微分方程如下[1]：M，C，K为结构质量矩阵，阻尼矩阵，刚度矩阵；x为系统加速度，速度，位移；f(t)为压缩机激励向量。

当管路作无阻尼自由振动时，阻尼力和干扰力为零，则系统的运动微分方程如下：

微分方程的解为：

A，ω，θ分别为振幅向量，圆频率，初相位。

将式（3）代入（2），消去因子sin(ωt+θ)后，有如下方程组：

3　仿真分析建模

首先利用CAD软件建立某型号压缩机泵体—转子组件三维实体模型如图1所示。分析用实体模型包括压缩机泵体及转子组件相关零件。但为了方便有限元分析，仿真分析使用模型与实际模型差异如下：

（1）分析用模型中无需绘制上下法兰组件中的阀片、挡板、铆钉等零件。上述零件对摆频分析结果影响很小，但会因为这些零件的存在，大大增加处理模型及网格划分难度。

（2）模型中过盈间隙处理。实际模型中存在过盈及间隙的情况，为方便计算做间隙保留，过盈消除处理。即零件间间隙保留，但过盈部分消除，过盈尺寸调整相同。……