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车载空调压缩机的运动精度分析与公差优化设计
| 论文题名： | 车载空调压缩机的运动精度分析与公差优化设计 |
| 关键词： | 汽车;空调压缩机;运动精度;公差设计 |
| 摘要： | 变排量车载空调压缩机SD7V16，其关键机构—摇摆斜盘式传动机构，可以将主轴的高速旋转运动，传递为活塞的压缩、排气、膨胀、吸气四个工作过程。SD7V16利用斜盘倾斜角的变化来改变活塞的行程，从而实现排量的可连续变化，最终实现SD7V16可根据实际工况随时匹配相应的制冷量。SD7V16车载空调压缩机有七个活塞和气缸，由一个活塞行程偏差引起的排量的微小偏差可能宏观上感觉不到。因主轴允许持续转速最高可达7000r/min,若七个活塞均有一定程度的行程偏差，则在一段时间内累积的总排量偏差，是不可忽略的，甚至可能影响到宏观上汽车空调制冷的效果。因此，对SD7V16的摇摆斜盘式传动机构展开运动精度分析与公差优化设计具有重要意义。本文，以SD7V16的摇摆斜盘式传动机构为主要研究对象，展开考虑制冷性能约束的关键零部件尺寸公差优化设计。全文具体研究内容如下： （1）介绍了SD7V16的结构，分析SD7V16型车载空调压缩机的调温原理与排量控制原理。还介绍了制冷剂R134a、制冷性能参数COP、排量与制冷量的计算。对SD7V16斜盘倾斜角与活塞行程关系进行了实验，得出24组数据，将实验数据曲线拟合与理论计算出的方程曲线进行对比与分析。对某工况下SD7V16的制冷量进行了计算。 （2）根据SD7V16关键机构的传动原理，建立数学模型，对关键机构进行了运动学分析。得出了活塞的位移、速度、加速度计算公式，进而求出排量的几何算法。引入关键零部件尺寸偏差，分析了活塞的运动精度，及其运动精度对排量的影响。通过Adams对SD7V16关键机构进行虚拟样机仿真，仿真结论验证了基于该数学模型的理论思路可行，计算结果正确。 （3）根据求出的排量与关键尺寸的函数关系，并根据排量与制冷量的函数关系，进而求出制冷量与关键尺寸的函数关系。求解最大斜盘倾斜角24°时，制冷量偏差ΔQ0与压缩机关键零部件尺寸偏差的偏微分方程，做为关键零部件尺寸公差优化的性能约束。最后引入关键零部件尺寸公差的经济加工精度约束，结合调研数据。以质量损失成本与加工成本之和为目标函数（求最小值），基于MATLAB遗传算法，求解公差优化模型。 |
| 作者： | 罗炎旺 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 郭迎福;赵延明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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