高速列车齿轮箱内部流场数值分析

针对某型高速列车齿轮箱,建立其内部流场的理论计算模型,为获得齿轮箱内部流场的变化规律,利用流体仿真软件FLUENT对理论模型数值求解.在ANSYS的DM模块中建立齿轮箱内部流域的三维模型,通过加载UDF实现对齿轮转动的模拟,采用动网格、标准湍流仿真模型以及标准壁面函数法和VOF两相流模型对某工况齿轮箱内部流体流动进行仿真分析.结果表明:齿轮轮齿进入啮合瞬时,挤压箱内流体,使得压力增大;脱离啮合瞬时,齿轮轮齿附近容积增大,压力骤降出现负压;齿轮啮合处箱体内部流体瞬时流速最高;润滑油可以在齿轮搅油和重力作用下,进入流道对齿轮轴承进行润滑.     

高速动车组齿轮箱稳态温度场分析

高速动车组齿轮箱运行时会产生大量的热使其温度场平衡温度升高导致其出现热轴、箱体表面出现裂纹等故障现象,为了获得齿轮箱温度场分布规律,对某型高速动车组齿轮箱进行稳态温度场分析。建立了齿轮箱稳态温度场数学模型并确立了边界条件,通过有限元法对齿轮箱温度场进行数值模拟分析,并与试验结果对比以验证建立模型的可靠性。结果表明:小齿轮两个圆柱滚子轴承处温度最高,出现热轴故障的可能性最大;温度以热源为中心向周围扩散,依次递减;仿真结果与试验结果误差小于3.36%,建立的仿真模型可有效预测齿轮箱温度分布。通过分析获得齿轮箱温度场的分布规律,为齿轮箱故障分析和润滑流道结构改进提供理论依据。     

高铁驱动齿轮箱稳态温度场分析建模与仿真

为提高高铁齿轮箱温度场仿真计算精度和为齿轮箱润滑油流道结构改进效果评价提供支撑,结合高铁驱动齿轮箱的传动原理、结构特点及润滑方式,分析其热源及散热途径,提出基于流场仿真分析及监测数据来精确计算对流换热系数,以及依托试验数据对发热功率计算公式中有关系数进行优选的方法;利用正交仿真试验法研究分析风速、行车速度、环境温度和注油量等运行工况参数对齿轮箱稳态温度场分布的影响规律。结果表明:运行工况参数对高铁驱动齿轮箱的稳态温度分布影响程度从大到小的顺序依次为行车速度、环境温度、注油量和风速;轴承温度随行车速度、环境温度增加而升高,随风速增大而降低;随着注油量的增加,轴承温度呈先降低后升高的趋势。该方法仿真计算的轴承温度误差小于5%,可以满足工程分析计算要求。