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新能源汽车行星减速器飞溅润滑仿真分析

汽车知识 2024年第2期 28-31页

作者：王思远汤天宝赵玉婷于海生孟思宇无锡星驱动力科技有限公司

用计算流体力学的方法，采用Star-CCM+软件对某新能源汽车行星减速器进行了飞溅润滑仿真，分析了行星减速器内润滑油液面随时间的变化过程，在此基础上，提取减速器各轴承处的润滑油量，以判定各轴承处是否充分润滑，验证了减速器系统... 详细信息

用计算流体力学的方法，采用Star-CCM+软件对某新能源汽车行星减速器进行了飞溅润滑仿真，分析了行星减速器内润滑油液面随时间的变化过程，在此基础上，提取减速器各轴承处的润滑油量，以判定各轴承处是否充分润滑，验证了减速器系统设计的合理性。并且研究了齿轮转速、减速器倾角、油液温度对轴承润滑的影响。

关键词： CFD 减速器飞溅润滑新能源汽车

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基于瞬态有限元的齿轮箱迷宫密封泄漏研究

润滑与密封 2024年第3期49卷 24-34页

作者：陈子昂范静园沈龙江胡玉梅杨光程重庆大学机械与运载工程学院重庆400030 中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412001

针对某高速列车齿轮箱迷宫密封的润滑油泄漏问题,基于ANSA软件建立齿轮箱及迷宫密封结构的有限元模型,并采用FLUENT软件对其进行多相流瞬态仿真分析,研究迷宫密封结构的相对啮合深度、节流齿厚、径向间隙、回油孔直径及个数、齿与台阶... 详细信息

针对某高速列车齿轮箱迷宫密封的润滑油泄漏问题,基于ANSA软件建立齿轮箱及迷宫密封结构的有限元模型,并采用FLUENT软件对其进行多相流瞬态仿真分析,研究迷宫密封结构的相对啮合深度、节流齿厚、径向间隙、回油孔直径及个数、齿与台阶距离、齿宽、密封间隙对润滑油泄漏量的影响。结果表明:当相对啮合深度大于0.5时,润滑油泄漏量与相对啮合深度呈负相关;润滑油泄漏量与节流齿厚、回油孔直径、回油孔数量呈负相关;润滑油泄漏量与径向间隙、齿宽、齿与台阶距离、密封间隙呈正相关。根据研究结果对迷宫密封结构进行改进,改进后的迷宫密封结构润滑油泄漏量降低为原始泄漏量的3.6%。

关键词：迷宫密封泄漏量齿轮箱结构改进飞溅润滑

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基于MPS法的行星轮系飞溅润滑特性研究

机械传动 2023年第10期47卷 1-9页

作者：师陆冰陈慧潇颜世铛汪军丁昊昊裴帮刘忠明王文健西南交通大学摩擦学研究所四川成都610031 郑州机械研究所有限公司河南郑州450001 西南交通大学唐山研究院河北唐山063000

为了分析盾构机主驱动减速器行星齿轮传动润滑特性,采用移动粒子半隐式(Moving Particle Semi-implicit,MPS)法建立了单级行星轮系飞溅润滑仿真模型。通过对比分析不同工况下行星轮系运动过程中的系统内部润滑油液粒子分布、速度场、压... 详细信息

为了分析盾构机主驱动减速器行星齿轮传动润滑特性,采用移动粒子半隐式(Moving Particle Semi-implicit,MPS)法建立了单级行星轮系飞溅润滑仿真模型。通过对比分析不同工况下行星轮系运动过程中的系统内部润滑油液粒子分布、速度场、压力场、轮齿啮合区域油液粒子数量及各旋转部件所产生的搅油阻力矩,研究了输入转速、初始油位高度以及油温对系统润滑效果与搅油损耗功率的影响。结果发现,油液粒子速度与压力随减速器的输入转速和油位高度的增加而增大,转速和油位过低将导致减速器内油液粒子分布不均匀;行星轮与太阳轮、内齿圈啮合区粒子数随输入转速和油温增加而减少,随油位高度降低而减少,其中,太阳轮啮合区为润滑不良风险区;系统搅油损耗功率受输入转速的影响最为显著,随转速的增加呈指数上升趋势,油位高度与油温的影响相对较小;在各工况下,3个行星轮产生的搅油损耗功率在总的搅油损耗功率中占比最大。

关键词：行星轮系飞溅润滑移动粒子半隐式法搅油损耗功率

某直升机中减速器轴承飞溅润滑研究及其结构优化

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某直升机中减速器轴承飞溅润滑研究及其结构优化

作者：李鹏飞中南大学

学位级别：硕士

中减速器是直升机传动系统的核心部件,主要由一对螺旋锥齿轮、一对双列圆锥滚子轴承和两个具有导油孔结构的轴承端盖组成。由于结构限制中减速器通常采用飞溅润滑的方式进行润滑。在针对某直升机中减速器的实际工况模拟中,发现其从动轮... 详细信息

中减速器是直升机传动系统的核心部件,主要由一对螺旋锥齿轮、一对双列圆锥滚子轴承和两个具有导油孔结构的轴承端盖组成。由于结构限制中减速器通常采用飞溅润滑的方式进行润滑。在针对某直升机中减速器的实际工况模拟中,发现其从动轮轴承润滑效果差。因此,本文以提升进入从动轮轴承的润滑油量,改善从动轮轴承的润滑效果为目标,研究中减速轴承的润滑过程,具有实际的工程意义。中减速器轴承的润滑过程可分为两步:第一步为润滑油被齿轮搅起并飞溅到导油孔;第二步为润滑油从导油孔流动到轴承滚子。本文对两个过程分别加以研究,主要研究内容如下:(1)建立中减速器飞溅润滑数值仿真模型,对文献中的试验进行5s的仿真模拟,得到通过四个导油孔的润滑油流量曲线,将结果与文献结果做分析对比,初步验证仿真方法的可行性。(2)对中减速器中润滑油飞溅到导油孔这一过程进行仿真模拟,可视化中减速器内部的瞬态流场,量化2s内通过轴承端盖上四个导油孔的润滑油量。研究齿轮箱体底部形状、齿轮箱体侧壁面结构和轴承端盖上的润滑结构对进入导油孔油量的影响,并以提高通过导油孔的润滑油量为目标对结构进行优化。(3)对中减速器从动轮轴承中润滑油从导油孔流动到轴承滚子这一过程进行仿真模拟,建立轴承润滑的数值仿真模型,量化可以通过进油孔流入轴承腔的润滑油量,探究不同进油孔数目和不同进油孔直径对进入轴承腔润滑油量的影响,并分析最终流过轴承滚子参与润滑的实际油量。(4)搭建中减速器飞溅润滑试验台,测量通过四个导油孔的润滑油量,验证仿真模型的可靠性,并进一步研究从动轮轴承端盖上的润滑结构,分析挡板的不同形状和位置对通过4个导油孔润滑油量的影响。图87幅,表11个,参考文献77篇

关键词：中减速器螺旋锥齿轮双列圆锥滚子轴承飞溅润滑轴承润滑润滑结构优化

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直升机中减飞溅润滑流场分析与优化方法

航空学报 2020年第11期41卷 159-169页

作者：陆凤霞王孟王春雷李玉哲朱如鹏南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室南京210016 中国航发湖南动力机械研究所株洲412002

为探究某型直升机中间减速器飞溅润滑油-气两相流分布与参数优化方法,首先基于计算流体力学(CFD)思想建立了中减飞溅润滑数值计算模型;采用多相流(VOF)及动网格等模型计算获得了机匣内部的油液分布与导油管的润滑油流量;分析了浸油深度... 详细信息

为探究某型直升机中间减速器飞溅润滑油-气两相流分布与参数优化方法,首先基于计算流体力学(CFD)思想建立了中减飞溅润滑数值计算模型;采用多相流(VOF)及动网格等模型计算获得了机匣内部的油液分布与导油管的润滑油流量;分析了浸油深度和输入转速对齿面与轴承(通过导油管的润滑油流量体现)润滑效果的影响规律。然后在直升机中减传动试验台上开展试验,验证仿真的可行性。结果显示:建议的中减浸油深度为17~26mm、输入转速为4000~6000r/min;试验测得4个导油管的润滑油流量趋势与CFD仿真计算结果一致,且有一个导油管收集不到润滑油,说明该导油管的结构不合理。

关键词：中减飞溅润滑螺旋锥齿轮导油管计算流体力学

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某型直升机中减速器飞溅润滑流场特性分析

航空动力学报 2018年第12期33卷 3032-3040页

作者：姜义尧胡小舟孙凯中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

为了分析某型直升机中减速器飞溅润滑内部流场特性,基于计算流体动力学(CFD)方法,运用流体体积(VOF)多相流模型和湍流模型,建立了包含齿轮箱体、螺旋锥齿轮和导油器等部件的中减速器飞溅润滑数值仿真模型,得到了中减速器飞溅润滑过程中... 详细信息

为了分析某型直升机中减速器飞溅润滑内部流场特性,基于计算流体动力学(CFD)方法,运用流体体积(VOF)多相流模型和湍流模型,建立了包含齿轮箱体、螺旋锥齿轮和导油器等部件的中减速器飞溅润滑数值仿真模型,得到了中减速器飞溅润滑过程中的流场特性,实现了中减速器内部瞬态流场的可视化,分析了齿轮转速、浸油深度对关键位置润滑油流量的影响。结果表明:齿轮啮合处润滑油流量与齿轮转速、浸油深度成正相关;导油管内润滑油流量与导油器油量饱和值有关,当油量大于该值时,导油管内润滑油流量随着齿轮转速的增大而增大,随着齿轮浸油深度的增大而不变。搭建了螺旋锥齿轮箱飞溅润滑试验系统,将飞溅润滑过程中圆孔润滑油流量试验结果与相应的仿真结果进行对比,最大误差为9.5%,验证了仿真方法的正确性。

关键词：中减速器螺旋锥齿轮飞溅润滑流场导油管啮合处

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汽车驱动桥飞溅润滑的数值仿真

汽车工程 2016年第12期38卷 1500-1507页

作者：彭钱磊桂良进范子杰清华大学汽车工程系北京100084 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

鉴于飞溅润滑的流动过程复杂,很难通过解析或试验方法了解润滑油在驱动桥内部的流动情况,本文中基于计算流体动力学方法,采用流体体积模型和齿面移动法建立了包含准双曲面齿轮、滚子轴承和油道等部件的驱动桥飞溅润滑数值仿真模型,计算... 详细信息

鉴于飞溅润滑的流动过程复杂,很难通过解析或试验方法了解润滑油在驱动桥内部的流动情况,本文中基于计算流体动力学方法,采用流体体积模型和齿面移动法建立了包含准双曲面齿轮、滚子轴承和油道等部件的驱动桥飞溅润滑数值仿真模型,计算得到飞溅润滑过程中的流场特性,实现了驱动桥内部润滑油瞬态流动过程的可视化,分析了不同时刻驱动桥内油液分布与搅油功耗和油道内与轴承区域油量变化情况。最后,通过驱动桥搅油功耗实验,对仿真模型进行验证。结果表明,仿真与实验最大误差为8.73%,说明了仿真模型的可靠性。

关键词：驱动桥飞溅润滑油液分布搅油损失

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齿轮箱飞溅润滑流场分布和搅油力矩损失

浙江大学学报（工学版） 2021年第5期55卷 875-886页

作者：刘桓龙谢迟新李大法王家为先进驱动节能技术教育部工程研究中心四川成都610031 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

齿轮箱飞溅润滑具有齿轮旋转、两相流及流场分布复杂等特点,难以通过理论或实验进行研究;在计算流体动力学方法上,传统的网格法存在动网格处理困难、计算成本高的弊端.针对以上问题,提出运用移动粒子半隐式法(MPS)对齿轮箱飞溅润滑开展... 详细信息

齿轮箱飞溅润滑具有齿轮旋转、两相流及流场分布复杂等特点,难以通过理论或实验进行研究;在计算流体动力学方法上,传统的网格法存在动网格处理困难、计算成本高的弊端.针对以上问题,提出运用移动粒子半隐式法(MPS)对齿轮箱飞溅润滑开展仿真分析.在低转速时,设置不同润滑油型号和温度工况,发现润滑油流场分布情况与试验结果较一致.在高转速时,设置不同的油温工况,发现相对光滑粒子流体动力学方法(SPH),基于MPS方法数值计算所得的齿轮搅油力矩损失准确度更高,能够准确预测力矩损失变化趋势,但力矩损失预测误差较大,须进一步改进和完善.MPS方法严格保证了流体的不可压缩性,易于追踪捕捉大变形和强非线性化的自由液面,能够较好地分析预测齿轮箱飞溅润滑流场的分布效果.

关键词：飞溅润滑移动粒子半隐式法(MPS) 流场分布力矩损失计算流体动力学(CFD)

基于MPS方法的二级齿轮箱飞溅润滑特性研究

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中国机械工程 2021年第15期32卷 1827-1835,1843页

作者：谢迟新刘桓龙贾瑞河黎强先进驱动节能技术教育部工程研究中心成都610031 西南交通大学机械工程学院成都610031 江苏新瑞齿轮系统有限公司常州213000

飞溅润滑时,二级传动齿轮箱内部润滑油流场分布情况十分复杂,传统有限元方法难以对其进行可视化仿真分析,在模型处理、算法选用、网格划分和计算工作量等方面存在诸多问题。基于充分的调研与大量的前期计算分析,利用移动粒子半隐式(MPS... 详细信息

飞溅润滑时,二级传动齿轮箱内部润滑油流场分布情况十分复杂,传统有限元方法难以对其进行可视化仿真分析,在模型处理、算法选用、网格划分和计算工作量等方面存在诸多问题。基于充分的调研与大量的前期计算分析,利用移动粒子半隐式(MPS)法对轨道车辆用二级传动齿轮箱的飞溅润滑特性进行研究。分析了不同输入轴转速、初始润滑油油量和环境温度下齿轮箱内部润滑油的流场特性,实现了齿轮箱飞溅润滑的可视化计算;分析了不同工况下齿轮啮合点的油液粒子数时域变化情况,发现啮合处粒子数与转速关系不大,与初始油量成正相关,40℃时啮合处滑油粒子数最多,润滑效果最好;分析了各工况的齿轮箱搅油功率损失情况,发现搅油功率损失与输入轴转速和初始滑油油量成正相关,与环境温度的提高成负相关,且均为非线性变化。

关键词：飞溅润滑移动粒子半隐式法流场特性润滑特性搅油功损