基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)的重卡變速箱齒輪潤滑仿真研究.pdf

1、重卡變速器由于傳遞功率大、檔位齒輪多、支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，齒輪在嚙合傳動(dòng)過程中齒面間將會(huì)發(fā)生滾動(dòng)和滑動(dòng)同時(shí)存在的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，摩擦產(chǎn)生的熱量如果不能及時(shí)散發(fā)出去，則可能引起齒輪表面出現(xiàn)熱膠和磨損等失效形式，最終導(dǎo)致傳動(dòng)效率大大降低甚至傳動(dòng)失效等危險(xiǎn)狀況。因此對重卡變速器齒輪潤滑進(jìn)行分析有著重要的意義。
　　本文首先通過查閱文獻(xiàn)了解國內(nèi)外齒輪潤滑的研究發(fā)展現(xiàn)狀，選擇了基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）仿真分析法作為基本研究方法；然后，將重

2、卡變速器簡化為單級齒輪飛濺潤滑模型，綜合考慮潤滑油在齒輪箱體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)分布狀況、齒輪表面潤滑狀況以及齒輪周圍潤滑油速度矢量和壓力分布等進(jìn)行仿真分析；隨后，以重卡變速器實(shí)際運(yùn)行工況為切入點(diǎn)，分析了齒輪轉(zhuǎn)速、齒輪箱傾角和潤滑油粘度值等對齒輪潤滑效果的影響；最后，將單級齒輪擴(kuò)展為兩級齒輪飛濺潤滑模型，通過仿真獲得齒輪箱體內(nèi)部潤滑油的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、齒輪表面潤滑油比例云圖、以及齒輪表面的壓力云圖等關(guān)鍵流場信息，并對這些信息進(jìn)行了綜合分析和評估。

3、>　　基于上述仿真研究過程，得出結(jié)論分述如下：
　?。?）單級齒輪飛濺潤滑結(jié)果中，潤滑油在潤滑箱體內(nèi)最終將呈現(xiàn)“混沌”分布的狀態(tài)，很好的體現(xiàn)了飛濺潤滑方式的特點(diǎn)。潤滑油在齒輪嚙合區(qū)的比例值比較高，嚙合區(qū)域內(nèi)的潤滑油分布充分，能夠保證良好的潤滑狀態(tài)。潤滑油在齒輪周圍的速度矢量分布符合圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，潤滑油在進(jìn)入嚙合區(qū)和離開嚙合區(qū)的最大區(qū)別體現(xiàn)在這兩個(gè)部位齒輪表面的相對壓力值一個(gè)呈現(xiàn)最大正壓，而另外一個(gè)則呈現(xiàn)最大負(fù)壓。
　?。?）

4、從重卡變速器實(shí)際運(yùn)行工況這一研究點(diǎn)切入，得出不同轉(zhuǎn)速提供給潤滑油的動(dòng)量不相同，低轉(zhuǎn)速時(shí)潤滑油聚集在齒輪周圍無法覆蓋整個(gè)潤滑面，高轉(zhuǎn)速齒輪獲得的動(dòng)量增加，潤滑油更容易而且更快地飛濺到齒輪周圍的區(qū)域。齒輪箱傾角會(huì)影響箱體內(nèi)部齒輪的浸油深度，而浸油深度又影響到攪油效率和潤滑效果。潤滑油的粘度值也會(huì)影響齒輪的攪油效率。
　?。?）針對兩級齒輪飛濺潤滑模型分析，得出齒輪位置對潤滑油分布影響較大，而且潤滑油直接進(jìn)入嚙合區(qū)潤滑和從嚙合齒輪兩側(cè)進(jìn)