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几何参数对微型压缩机柔性板弹簧性能影响

周伟楠 朱海峰 陈雷 丁磊 刘少帅 蒋珍华

周伟楠,朱海峰,陈雷, 等. 几何参数对微型压缩机柔性板弹簧性能影响[J]. 机械科学与技术,2021,0(0):1-6 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200217
引用本文: 周伟楠,朱海峰,陈雷, 等. 几何参数对微型压缩机柔性板弹簧性能影响[J]. 机械科学与技术,2021,0(0):1-6 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200217
ZHOU Weinan, ZHU Haifeng, CHEN Lei, DING Lei, LIU Shaoshuai, JIANG Zhenhua. Influence of Different Geometry Parameters on Performance of Flexure Spring for Micro-compressor[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200217
Citation: ZHOU Weinan, ZHU Haifeng, CHEN Lei, DING Lei, LIU Shaoshuai, JIANG Zhenhua. Influence of Different Geometry Parameters on Performance of Flexure Spring for Micro-compressor[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200217

几何参数对微型压缩机柔性板弹簧性能影响

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200217
基金项目: 航空科学基金(20172490002)、国家自然科学基金项目(51806231)及上海市自然科学基金(18ZR1445600)
详细信息
    作者简介:

    周伟楠(1992−),硕士,研究方向为柔性板弹簧性能研究,18852891132@163.com

    通讯作者:

    蒋珍华,副研究员,博士,jiangzhenhua@mail.sitp.ac.cn

  • 中图分类号: TB6

Influence of Different Geometry Parameters on Performance of Flexure Spring for Micro-compressor

  • 摘要: 板弹簧技术是线性压缩机驱动的微型斯特林制冷机长寿命、高可靠运行的关键技术之一。本文中设计了3款不同形式的微型压缩机用柔性板弹簧,并基于有限元法展开了不同板簧厚度、涡旋槽宽度、涡旋臂数目这3个几何参数对板弹簧性能的影响分析,最后总结出几何参数对板弹簧性能影响规律。
  • 图  1  板簧有限元模型

    图  2  不同涡旋线2 mm行程下最大等效应力云图

    图  3  性能参数及评估参数与板簧厚度的关系

    图  4  性能参数及评估参数与板簧槽宽的关系

    图  5  性能参数及评估参数与悬臂数目的关系

    表  1  板弹簧的基本尺寸

    臂数内径外径涡旋线内径涡旋线外径
    33 mm31.4 mm5 mm27 mm
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    表  2  压缩机板弹簧性能参数

    型线类型轴向刚度/
    (N·m-1
    最大应力/
    MPa
    径轴向
    刚度比
    阿基米德螺旋线 3210 360 5.016
    圆渐开线 3283 355 18.513
    圆渐开线偏心 3284 418 19.94
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    表  3  柔性板弹簧的几何参数

    参数阿基米德型圆渐开线型偏心型圆渐开线
    厚度/mm 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
    槽宽/mm 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 0.58 0.68 0.78 0.88 0.98 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55
    悬臂数 2 3 4 5 / 2 3 4 5 / 2 3 4 5 /
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-11-29
  • 网络出版日期:  2021-05-10

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