涡旋压缩机滑环式防自转机构的摩擦磨损研究

十字滑环的摩擦磨损对涡旋压缩机动静涡旋盘的精确啮合和整机的高效运行均有很大影响,为探究十字滑环的摩擦磨损特性,根据动涡旋盘和十字滑环所受力的平衡方程,推导出十字滑环凸键处所受正压力的计算方法,代入样机数据计算得到了十字滑环所受摩擦力的变化规律.利用有限元软件模拟了做变速往复运动的十字滑环的摩擦接触,分析了十字滑环的实时接触状态和摩擦力分布情况,并计算出十字滑环的摩擦损失功率.结果表明:十字滑环在动涡旋盘滑槽处受到的摩擦力随主轴转角按类似正、余弦函数规律变化,十字滑环在机架滑槽处受到的摩擦力在一个运动周期内基本不变;十字滑环与动涡旋盘接触的凸键处受力随主轴转角变化而有规律地发生改变,不断对十字滑环凸键键端处造成冲击,这是致使十字滑环容易磨损的主要原因;十字滑环摩擦应力变化显著处是十字滑环与动涡旋盘接触的凸键部位,凸键部位的键端处是十字滑环最易磨损的部位;十字滑环摩擦损失功率约为20～90W,占整机摩擦损失功率的比例约10％.