R12自30年代问世以来，因具有优良的性能，一直被广泛地用于制冷空调行业。然而，由于其对高空臭氧层有破坏作用，它的替代问题就成为十分迫切的研究课题。R22是现有工质中应用广泛、对臭氧层危害较小的工质(ODP=0.05)，从经济性、实用性及技术成熟程度来考虑，是一种在短期内可以替代R12的过渡性工质。然而用R22替代R12至少要注意四个问题，(1)R22的饱和蒸汽压比R12高出60，必须考虑制冷系统与制冷压缩机的强度问题，(2)R22的绝热指数大于R12，在相同工况下，排气温度要比R12高，(3)R22单位压缩功比R12大，对于原来使用R12的压缩机，电机功率要相应增大40%左右，(4)R22与润滑油仅部份互溶，油与R 22会分层，应防止开车时油泵吸不上油，其中强度问题则是主要的。
      本研究是从保证安全的角度出发，探讨压缩机改用R22时的强度分析问题。该压缩机机体材料为HT200，结构如图所示。它由上部的气缸座与下部的曲轴箱组成。从机体结构看，机体的上部与四周侧壁主要是法兰结构，壁比较厚，强度与刚性都比较好。底部虽有筋条加强，但筋条的A-A截面较小，当机体受压后，很可能先被拉断，一旦A-A截面断裂，底板就沦为周边固支、受均布压力作用的平板，受力情况较差。使用R22时，由于压力提高，机体有可能在底板处发生爆破。为了防止发生这种情况，进行了应力测试、耐压试验与气密试验。
      箱体用电阻应变法测量应力，为了测试底板中部及侧壁周边的应力，在箱体外壁相应处贴了应变片或应变花。为了观察内壁底板中部及筋条A-A截面处的应力，也贴了两个应变花，用漆包线从箱体内引出，引线采用强力胶密封，布片情况如图所示。   箱体用液压进行应力测试，考虑到内部贴片的绝缘性能，采用20号机械油。箱体材料为HT200，拉伸强度限240MPa，弯曲强度限440MPa，弹性模量E=157GPa，泊桑系数u=0.25。试验按GB10875-89标谁进行。当制冷剂为R12时，试验压力为1.8MPa，使用R22时，试验压力为2.7MPa。按R22的要求，分别在压力为1.3，1.6，1.9，2.2，2.5，2.7MPa下逐一测试，以考察箱体在升压过程中应力变化情况及最大承受压力，为了检验承受气压的密封性与安全性，进行了气密试验。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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