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1、第7卷 第5期 制冷与空调2007年10月REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONING26228车用空调斜盘压缩机活塞断裂问题分析X1)1)1)2)2)侯 杰 吴建华 孙春艳黄兰晴 唐永玉1)2)(西安交通大学)(重庆建设工业集团车用空调有限公司)摘 要 双向斜盘式压缩机是汽车空调系统中广泛使用的一种压缩机。在研发新产品试制样机过程中,活塞中部台阶处经常断裂。针对这一问题,本文根据双向斜盘式压缩机活塞的结构与工作过程,分析活塞受力随转角的变化情况,并采用商用有限元软件对活塞进行应力分析。发现活塞中部台阶处承受交变应力,且应力集中现象明显,为此提出需要增大该处的过渡圆角
2、。通过应力分析结果的对比以及试验验证,发现该法可以很好地解决活塞中部的断裂问题。关键词 斜盘式压缩机 活塞 断裂 应力集中Fractureanalysisonpistonofswashplatecompressorforautomotiveairconditioner1)1)1)2)2)HouJieWuJianhuaSunChunyanHuangLanqingTangYongyu1)2)(Xi’anJiaotongUniversity)(ChongqingJiansheAutomotiveAirConditioningCo.,Ltd.)ABSTRACTTwo2sideswashplatecom
3、pressoriswidelyusedinautomotiveairconditionsys2tem.Butthereisaproblemthatthemiddlepartofthepistonoftenfractureswhenaprototypeofthenewproductisdeveloped.Inviewoftherealityproblem,analyzestheforceconditionofpiston,doesstressanalysiswithcommercialfiniteelementsoftwareconsideringpiston’sstruc2tureandcom
4、pressor’sworkingprocess.Itisfoundthatthemiddlepartofthepistonenduresalternatingstressandstressconcentrationoccurs,sobringsforwardamethodofincreasingfil2let.Thismethodisusefulofdealingwithfractureproblemthroughcontrastresultsofstressanalysisandvalidationofexperiment.KEYWORDSswashplatecompressor;pisto
5、n;fracture;stressconcentration 随着汽车工业的发展以及生活水平的提高,人们生断裂的中部台阶处,找出其受力最大的转角,在对汽车的舒适性提出了越来越高的要求。汽车空调该转角下进行有限元应力分析。然后改变该处过作为影响汽车舒适性的主要因素之一,已成为提高汽渡圆角后,再作有限元应力分析。从对比结果中发车市场竞争力的重要因素。双向斜盘式压缩机依靠现,增大过渡圆角可以大大缓解中部台阶处的应力其结构紧凑、零部件少、技术成熟、可靠性高、吸排气集中。使用这种方法在工程上能够有效解决活塞效率高、气流脉动小,且具有的低噪声、低振动等优点断裂问题。成为汽车空调系统中广泛采用的一种压缩机
6、。1 双向斜盘压缩机活塞工作过程与结构重庆建设工业集团车用空调有限公司技术部如图1所示,双向斜盘式压缩机是一种轴向往在新产品研发过程中,发现试制样机在耐久性试验复式活塞压缩机。其气缸布置在主轴的周围,斜盘中活塞经常在中部台阶处发生断裂。为了解决这与活塞中部的滑履将斜盘的旋转运动转化为活塞[1]一问题,笔者分析了活塞的受力情况,对于容易发的往复运动。X收稿日期:2007201215 通讯作者:侯杰,Email:hhjjmonkey@163.com 第5期 侯 杰等:车用空调斜盘压缩机活塞断裂问题分析 ·27·3 计算结果讨论3.1 活塞参数与工
7、况2活塞端面积为1018mm,内侧端面面积为2715mm,质量为171g,气缸圆半径为35mm,斜盘倾角为20.5°。活塞材料的泊松比μ为0.3,弹3性模量E为70000MPa,密度ρ为2700kg/m。 选取主轴转速为6000r/min,吸气压力为图1 双向斜盘压缩机结构剖面0.3MPa,排气压力为1.68MPa的工况进行活塞1.前缸体;2.后缸体;3.主轴;4.斜盘;5.活塞;受力分析。6.
