组合变截面涡旋膨胀机的几何模型研究*

郝红梅，吴利平，李 磊，邹修敏，陈 丽，曾 敏，陈晓燕，邹贵群

(四川化工职业技术学院 机械工程学院,四川 泸州 646099)

0 引 言

常用的涡旋膨胀机的涡旋齿型线由各类渐开线组成，虽然型线设计简单，但其性能与工作效率都受到了一定的限制，因此涡旋机械的型线开发对于涡旋膨胀机的性能改善具有十分重要的意义，一直是该领域各研究单位探索的热点，E.Morishita等学者依据齿面啮合理论全面分析了基圆渐开线的形成过程及表达式，奠定了基圆渐开线的基础；M.Hayano等通过反复试验建立了半圆形涡旋渐开线的几何模型并进行了详细地分析；Yangguang Liu 等首次将变半径基圆渐开线转化为涡旋机械的型线，搭建系统验证了涡旋型线的可行性；K.Hirokatsu等研究出一种变截面涡旋齿线型，并将它用于涡旋机械进行性能测试，构建了型线结构及几何模型；刘振全等对涡旋膨胀机的涡旋齿初始段型线的修正进行了详细研究，利用图解法分析了双圆弧修正相比于双圆弧加直线修正的优势；程铭等将常见的各种等截面涡旋型线与变截面涡旋型线进行了对比分析；王君等研究了各种等截面涡旋型线的几何特性，并将其与各种变截面涡旋型线进行了对比分析，分析结果显示：同等条件下，变截面涡旋齿型线的综合性能优于等截面涡旋齿型线。笔者通过变截面(圆渐开线-高次曲线-圆渐开线)涡旋膨胀机的几何模型的建立，得出其组合型线涡旋齿型线的组成与构建以及各腔的容积变化，为后期样机的参数优化奠定了基础。……