基于cfd的飞溅润滑仿真研究与应用

《基于cfd的飞溅润滑仿真研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于CFD的飞溅润滑仿真研究与应用重庆大学硕士学位论文（专业硕士）学生姓名：王劲尧指导教师：胡玉梅教授学位类别：工程硕士（车辆工程领域）重庆大学汽车工程学院二O一五年五月AnalysisandApplicationofOilBathLubricationbasedonCFDAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByWangJingyaoSupervisedbyProf.HuYumeiSpecialty:VehicleEngineerin

2、gCollegeofAutomobileEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要齿轮式变速器在传动过程中，齿面间不可避免的运动摩擦而导致的热量累积，可能会造成不利于工作效率的齿轮变形和磨损，因此，提供润滑和冷却的变速器润滑系统设计尤为重要。但受限于技术水平和时间成本，基于局部实验的逆向设计是当前企业普遍采用的、被动的研发路线，而CFD计算流体三维仿真可以在研发初期获得宏观的流场信息，进而以较低的成本、主动的辅助变速器润滑系统的正向设计。本论文结合企业的某变速器项目，为提高润滑效率、缩短开发周期，进行相关实验验

3、证与规律研究，为变速器润滑系统的优化提供技术支持，主要研究内容和结论分述如下。①为验证齿轮润滑分析仿真技术路线，取长方形箱体内的单对啮合甩油齿轮为基础研究对象，设计实验并建立实验台，利用高速摄像机记录不同转速、不同温度下的齿轮甩油流态。②建立与实验工况相同的仿真模型，进行CFD齿轮甩油数值分析，提取流场信息与实验对比，描述现象并分析原因，发现仿真结果与实验流态基本一致，从而明确了有效的齿轮甩油仿真技术路线，并确定出统一的后处理润滑评价标准。③基于仿真进行油温与浸油深度的流场相关性规律研究。发现油温上升使粘度改变，进而宏观的影响整个流场，致使齿面油液覆盖面积增大，而表面浓度减小，同时齿轮周围

4、油液离散态趋势增强；而浸油深度的上升显著地提升了齿轮表面和周围空间的润滑油量，同时也导致油液速率损失的增大。统计上述规律信息，绘制相关性规律曲面，为相关研究提供参考与润滑预测。④变速器润滑系统仿真，提取场内流体信息，找到润滑不足并分析原因，分别从结构和浸油深度方面提出优化方案，建立简化模型验证说明优化方案有效，为变速器箱体润滑系统的设计与改进提供借鉴思路与技术支持。综上所述，本论文主要内容包括实验设计、仿真验证、规律研究与实际应用，前期研究不仅说明技术路线的正确性，还获得了相关因素的影响规律，从而优化变速器设计以提高润滑系统的效率，对工程实际中润滑系统的正向设计有一定指导意义。关键词：变速

5、器，飞溅润滑，仿真I英文摘要ABSTRACTIntheprocessoftransmission,heatswhichresultsfromengagedgearmovementandunavoidablefrictionmaycausegearabrasionandfinallydeclinetheworkingefficiency,solubricationsystemwhichprovidebothlubricationandcoolingforthewholetransmissionsystemisverysignificant.Companiesusuallychoosereve

6、rsaldesignstrategywhichbasedontheexperimentresults,however,limitedbytheexperimentmethodsandresearchperiod,CFDsimulationseemstobeamorevoluntarywaytoassistthetransmissiondesignwhichcostlessandlastshorter.Combinedwitharealtransmissionresearchprogram,thispaperprovideslubricationoptimizationstrategybyu

7、singCFDsimulation.Themainresearchprocessandconclusionsarelistedbelow:(1)InordertotestifyiftheCFDtechnologyforgearsplashlubricationiscorrect,simplifythecomplextransmissionstructuretoanrectangleboxandapairofengaged