压缩机是一种用于压缩气体借以提高气体压力的机械,它的种类很多,被广泛应用在我们的生产生活中。其中气缸盖-螺栓-垫片组成的密封结构的密封性能是压缩机正常工作的重要保证,直接决定着压缩机工作的可靠性与安全性。因此,随着压缩机工作性能的提高,为了保证气缸盖及其组件密封的可靠性,对气缸盖联接螺栓的强度分析与校核、垫片的密封性能、压缩机各结构在工作压强下的密封性能等环节提出了更高的要求。压缩机密封性能的实现依靠联接螺栓把气缸盖、垫片、缸体等重要可拆卸部件联接在一起,通过施加在螺栓上的扭矩保证压缩机气缸盖、垫片、缸体形成密封的空腔从而起到关键的密封作用。而垫片的密封作用是在螺栓施加预紧力后,垫片被压紧,垫片的凸起密封线开始发生变形;随着预紧力的增大,垫片变形加大,垫片趋于被压平,密封线上的接触压力大于气缸内的气体压力,从而保证气缸的密封性能的实现。因此,对螺栓以及垫片的研究是整个密封性研究的关键。本文吸收了大量国内外相关的设计、分析技术的先进理论与方法,通过理论计算以及有限元仿真分析技术对压缩机的气缸盖联接螺栓及密封垫片进行了详细的分析与研究,其中包括:运用传统设计方法中螺栓的理论计算对该压缩机所选用的螺栓的强度等参数进行校核,为后续仿真分析提供依据;介绍了螺纹仿真分析方法的发展,研究接触截面法对解决螺栓中螺纹的仿真问题所起到的新的效果,并基于接触截面法对螺栓进行强度分析与螺纹旋合长度的选择,验证螺栓的连接性能,优化了螺纹的旋合长度;通过垫片的二维仿真得到金属垫片的密封过程与机理,三维分析中通过运用ANSYS中特殊的垫片单元,解决了薄垫片在仿真分析中网格数量大、计算成本高、收敛困难的情况,得到垫片不同位置的密封性能分布,并针对密封效果对螺栓预紧力进行优化;通过瞬态动力学分析各结构在气缸内气体压力波动的情况下的垫片上接触压力变化曲线以及螺栓的应力变化曲线,从而为螺栓以及垫片的选择提供更多的参考依据。综上所述,本文的研究对压缩机密封性能分析问题的解决提供了有力的支持,其中依靠有限元技术对在密封性中起关键总用的联接螺栓及垫片进行分析与验证,减少了大量的物理实验环节,改进了产品设计方法,缩短了新产品的研发周期,为压缩机工作的可靠性,密封性以及工作性能的提升提供了重要的应用价值,具有广阔的应用前景。