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涡旋压缩机具有效率高、噪声低的优点,因此被广泛的用于制冷和空调.但是,传统的等壁厚涡旋压缩机由于其自身的结构特点,使其效率、空间利用系数及应用范围受到了限制.在开发生产大增压比涡旋压缩机时,由于涡旋圈数的增加使泄漏周线加长,造成压缩腔内泄漏量的增加,从而使效率降低,加工成本也进一步加大.因此,开发新线形的涡旋压缩机一直是各国研究单位探索的重点.该文是在导师刘振全教授指导下完成的.文中详细论述了的变截面涡旋压缩机齿型线的设计过程,并利用微分几何学中共轭曲面啮合原理及涡旋压缩机基本工作过程,分析和研究了涡旋齿啮合的基本条件.在此基础上提出了一种新的混合线形.新线形的确定是建立变截面涡旋齿型线的根据.在进行变截面涡旋齿内、外壁工作表面的设计时,引入了一个设计涡旋齿的新概念——基线,它是一条设计辅助线,但是它的几何参数是整个变截面涡旋压缩机基本参数的基础,其内容贯穿全文,从而改变了传统意义上的涡旋压缩机的设计方法(包括变截面涡旋齿内、外壁的确定方法,工作腔容积的计算,平衡重的计算等),具有广泛的通用性,为涡旋压缩机的设计工作提供了一种新的思路和方法.该文的内容安排是基于工程实际设计的需要进行的,对变截面涡旋压缩机建立了热力学数学模型和动力学模型,并给出了求解的方法,为深入对其进行优化设计奠定了基础.通过上述内容的讨论,不仅可以了解和分析工作腔内气体在不同回转角度θ的热力状态(P,V,T),而且可以分析和计算运动部件(动涡旋盘,十字滑环)的受力和动平衡情况,为变截面涡旋压缩机的设计提供了可靠的计算依据.由于变截面涡旋齿型线的复杂性,对其数控加工,必然比传统的等壁厚涡旋齿的加工难度要大的多.该文根据现有的技术和加工手段,提出了在兰通压缩机厂数控铣床上变截面涡旋齿内、外壁型线的加工方法和技巧,采用内接直线逼近刀具绝对运动轨迹线的方法,以获得满足加工精度要求的变截面齿型.最后,在以甘工大涡旋压缩机研究所设计的WKY04-05等壁厚涡旋压气机的基本参数的基础上,采用变截面涡旋齿型进行模拟设计,并将所得结果绘制成图表,以进行分析和验证.