因此为实现全温区指标要求，不仅需要精确设计和精密加工与装配，同时还需要进行大量的调试试验来摸索运行参数，与设计进行补充与修正，才能*终实现性能要求。
2试验内容及试验装置
2. 1充气压力对制冷机性能的影响充气压力是分置式斯特林制冷机重要的运行参数，作为热力学参数影响制冷机输入PV功和理论制冷功率的产生，同时作为动力学参数影响气动力和气体阻尼，改变整机运行的共振状态。因此我们对1.
5W斯特林制冷机的合适充气压力范围进行了试验研究，对今后批量生产调试制冷机具有一定的指导作用。
试验中充气装置不卸掉，当制冷机降温至80K后，输入固定的热负载1. 48W，同时保持输入功率和工作频率不变，只改变充气压力，测试在相应的充气压力下制冷机的制冷温度，通过改变充气压力对制冷温度的影响试验，找出1. 5W斯特林制冷机合适的充气压力范围。
当充气压力在1. 7M Pa时制冷机压缩机撞缸，从1. 8M Pa开始试验。
可以看出，当充气压力高于2. 25M Pa时，制冷机将不能维持所需求的80K制冷温度，理论分析认为，随着充气压力的增大，气体阻尼逐渐增大，而阻尼是耗散能量的，它将输入的部分功转化为热量，徒增加制冷机温升，与制冷机无益；另外在以上设定条件下试验，当充气压力低于1. 8MPa时，由于制冷机系统阻尼减小，压缩机撞缸，因此得出本制冷机的充气压力范围为1. 8MPa 2. 25M Pa.
2. 2冷指弹簧刚度对制冷机性能的影响为使冷指获得较佳的制冷效果，必须保证排出器位移与压缩机出口处压力波之间的相位关系。在其它参数固定的情况下，排出器固有频率是影响相位的主要因素，因此在保证冷腔工作容积和排出器质量不变的情况下通过改变机械弹簧刚度来改变其固有频率，从而达到谐振状态，使制冷效率达到*高。可以看出，当压缩机各项参数及其它工作参数固定的情况下，该制冷机排出器组件较为合理的弹簧刚度范围为3. 3N /mm 3. 7N /mm，当弹簧刚度较大或较小时，使其实际相位角远离理论值，从而使制冷机输出的冷量值未达到*佳。
2. 3工作频率对制冷性能的影响理论可知，压缩机的固有频率受气体弹簧力的影响较大，不同的充气压力对应不同的压缩机固有频率。
当充气压力一定时，压缩机的固有频率一定。若压缩机工作频率接近固有频率时系统发生共振，此时压缩机动子位移*大，电流*小，电机效率较高。为此我们利用电流*小法寻找压缩机合适的工作频率。从而确定制冷机的工作频率范围。
选择其中一台压缩机固定其它参数，利用驱动电源工作频率可调范围，从45H z 60Hz逐一改变工作频率，记录响应的电流值，找到*小值即为该压缩机的共振频率。
2. 4压缩机振子质量与冷指弹簧刚度的选择在试验中我们发现，随着压缩机动子质量的不同，致使固有频率变化，为此必须调整冷指的弹簧刚度与其匹配。才能使制冷机性能满足要求。
3制冷机试验结果
经过上述调试试验，我们确定了1. 5W斯特林制冷机的充气压力、动子质量、排出器动子质量、弹簧刚度、位移、摩擦副配合间隙、工作频率等参数。利用这些参数多次重复试验获得了满意的试验结果。当然由于影响制冷机性能的因素还有很多，上述参数只是参考范围，对每台制冷机仍然需要做一些微小的调整才能获得*佳的结果。
3. 1降温时间
制冷机冷头带850J的热负载，从常温降至80K的时间*短为4分47秒，*长至5分30秒。在高温70情况下，对压缩机和冷指热端进行充分散热的条件下，制冷机降至80K所需要的时间为7分40秒至8分10秒。
3. 2制冷功率与输入功率
通常，在同样输入功率情况下，制冷功率随着降温时间的延长而减小，例如在常温下当降温时间超过6分钟时，制冷功率就不能满足指标要求了。在高温70下当降温时间超过9分钟时冷量就难以满足要求了。制冷机在一定功率范围内，随着输入功率的增加制冷功率增加，但是超过这个范围，功率增加并不能提高制冷功率，反而增加热耗损。有时引起机械碰撞。
3. 3制冷功率与环境温度
1. 5W斯特林制冷机要求高温70环境下，具有1. 0W /80K制冷功率，国外同类机型制冷功率为0.
85W /80K，因此要实现高温下的冷量要求，除采取一系列措施提高制冷效率外，还要对冷指热端进行很好的散热。
3. 4可靠性摸底试验情况
我所及国内外对分置式斯特林制冷机在长期使用过程中的失效模式研究表明，在正常情况下，制冷机系统内部的弹簧与电机引线疲劳、活塞与气缸间因磨损而导致的动密封失效、工质污染以及工质泄漏是导致制冷机失效的根本原因；其中弹簧疲劳、工质污染和工质泄漏已通过多种设计和工艺措施得到解决，试验也已验证了这些措施是完全能够保证制冷机可靠性要求的。因此就圆柱弹簧支撑的战术斯特林制冷机而言，目前活塞与气缸之间的磨损尤其是压缩活塞与压缩气缸之间的磨损是制约可靠性的*主要因素。活塞-气缸运动副只能采用干摩擦的形式，相对运动速度高达对上面的仿真结果进行分析可以得出：（ 1）第八过程的压力升高并不完全依赖进气阀的提前开启，排气阀的提前关闭使得冷腔中残留的低温工质进入热腔也引起压力的升高，中显示的系统质量的增量可以反映该问题；（ 2）就对示功图的影响可以看出，低压时排气阀的提前关闭和进气阀的提前开启影响远比高压时的进气阀提前关闭和排气阀的提前开启来的显著，因此对此过程的相位选择、控制及优化就尤为值得关注。
4结论
本文针对G- M制冷机中的阀控制回热器和推移活塞的运动规律，考虑阀提前开启和关闭的情况下，提出了分步式建模与仿真的研究方法。并得出了排气阀的提前关闭和进气阀的提前开启相位应该是配气方案的研究重点。进一步还可以利用以上仿真对不同配气方案的进行研究，同时结合实际经验和实验有效地优化阀的开启和关闭相位角与活塞运动规律的关系。
