航空螺旋锥齿轮乏油润滑过程分析

以乏油润滑分析为理论基础,研究高速重载航空螺旋锥齿轮在供油量不足时,油膜从开始减小到最终稳定的时间和油膜厚度稳定时的接触区温度.引入乏油程度的概念,作为评价齿轮所处乏油润滑的程度,并据此计算齿轮的润滑时间,以及该时间处的油膜和界面温度.结果表明:随着运转时间的增加,乏油程度不断加大,最后趋于断油状态;在乏油程度不断加大时,界面温度趋势和油膜温度趋势逐渐统一,进而形成相似的温度分布走势,只是界面温度远小于油膜中心温度.     

高速重载圆柱齿轮弹流润滑数值分析

为研究高速重载下齿轮的性能,采用复合直接迭代法,对航空发动机传动系统中高速、重载圆柱齿轮润滑状态进行仿真分析,研究不同功率、不同转速、不同滑油入口温度对齿轮啮合区压力、油膜厚度、油膜温度的影响.数值计算结果表明:随着齿轮传递功率的增加或是转速的降低,啮合区压力增加,油膜温度有所上升;当齿轮保持较高转速时,功率对油膜厚度...     

汽车差速器锥齿轮差速工况下的热弹流润滑分析

为了研究差速器锥齿轮差速工况下的啮合热特性,基于热弹性流体动力润滑理论,建立了直齿锥齿轮非稳态热弹流润滑模型,分析了行星齿轮在差速下的温度场。首先,研究了行星齿轮与半轴齿轮在非牛顿流体作用下的热特性;其次,研究了差速工况下行星齿轮温度场随模数和齿宽的变化;最后,研究了差速工况下行星齿轮温度场随转速的变化。结果表明,行星齿轮沿齿宽方向的温度分布不同;行星齿轮本体最大温度随着齿宽增大而增大,随模数的增大而减小;差速器行星齿轮与半轴齿轮接触区的温度随转速的增大而增大。该研究为差速器锥齿轮润滑设计提供一定的理论依据。     

汽车差速器锥齿轮差速工况下的润滑特性研究

为了研究差速器锥齿轮摩擦和磨损机制,基于弹性流体动力润滑理论,建立直齿锥齿轮无限长时变弹性流体动力润滑模型,研究行星齿轮分别与左右半轴齿轮啮合时的润滑状况,计算差速工况行星齿轮时变效应下的油膜压力和油膜厚度;研究差速工况下左右半轴齿轮的润滑状况,分别比较左右半轴齿轮同行星齿轮啮合时的润滑特性;研究曲线行驶路段复杂变工况下行星齿轮的润滑状况。结果表明:差速工况下行星齿轮啮合周期内的膜厚变小,且行星齿轮与半轴齿轮的相对滑动加剧;行星齿轮同左右半轴齿轮啮合时的润滑特性不同,左转弯工况时,左半轴齿轮同行星齿轮啮合时的最大压力较大,右半轴齿轮同行星齿轮啮合时的最小油膜厚度较大;曲线行驶变工况下行星齿轮润滑特性也不同,左转弯工况向右转弯工况过渡时的压力减小,膜厚增大。     

基于Elrod算法的线接触乏油热弹流润滑分析

为研究中低速、中等载荷工况下不同供油条件对接触区润滑特性的影响,假设润滑剂分别为Newton流体和Ree-Eyring流体,建立考虑供油条件的线接触热弹流润滑模型。采用Elrod算法,将入口供油量作为输入参数,求解接触区油膜压力、膜厚和油膜温度的完全数值解。结果表明:随着入口供油量的降低,接触区入口气液界面位置逐渐向Hertz接触区移动;相同供油条件下,随着速度和载荷的增大,入口气液界面位置逐渐向Hertz接触区移动,乏油程度增加;随着供油量的增加,中心膜厚和最小膜厚也相应增加,且中心膜厚更易受供油量的影响;在乏油润滑条件下,Newton流体计算得到的油膜温度明显高于Ree-Eyring流体;随供油量的增加,Ree-Eyring流体的油膜最高温度增加,而Newton流体的油膜最高温度有先降低后增加的趋势;对于给定的工况,当入口等效供油膜厚接近该种工况下接触区处于充分供油状态下的最小膜厚时,接触区内的最高温升是相对最小的。     

基于动网格的中减速器飞溅润滑内部流场分析

为改进中减速器结构以及实现集油槽的合理安装布局,采用Fluent软件,应用动网格技术对非正交螺旋锥齿轮中减速器飞溅润滑内部流场进行动态数值仿真分析。分析结果表明:基于动网格技术的动态数值仿真可以较好地模拟中减速器内部流场运动;双齿轮浸油情况下,润滑油经过齿轮啮合点后流体运行速度更快,但齿轮转速的提升对流场整体运动趋势影响很小;齿轮啮入侧压力为正,啮出侧压力为负,并且随着转速的增加,啮入侧和啮出侧压力的绝对值也会随之增加。     

考虑油膜润滑作用的渐开线齿轮动载荷分析

以渐开线齿轮为研究对象,综合考虑齿面摩擦和油膜润滑作用,结合油膜与粗糙峰共同承载理论建立齿轮系统动力学模型。为深入研究不同转速对齿轮动态特性的影响,给出基于最小势能原理的稳态载荷分布模型,并对比分析渐开线齿轮在不同转速下冲击载荷沿啮合线的分布规律。计算结果表明：润滑油膜对共振区的动载荷有一定程度的削弱作用;齿廓误差越大,冲击越明显;油膜刚度呈强非线性,且随着润滑油粘度的增加而增大;低速时,冲击动载荷均值接近稳态分布,但在单双齿啮合交替点有明显波动;随着转速的升高,高频冲击衰减,动载荷和相对线位移逐渐呈现周期波动;随着螺旋角的增加,动载荷趋于平稳,且幅值有所降低。啮合初始段,摩擦因数较高;退出啮合段,动载荷减小,油膜变厚,摩擦因数明显降低。随着粗糙度的增加,粗糙峰接触比例升高,摩擦因数变大。     

偏心凸轮副时变乏油润滑数值分析

为研究乏油条件下偏心凸轮副的润滑状态,基于凸轮-挺杆机构建立时变乏油润滑模型,探究一个周期内6个典型瞬时(60°、120°、180°、240°、300°、360°)的压力和油膜厚度变化规律,并分析不同凸轮旋转角度下转速、初始载荷和润滑油黏度等参数对接触区润滑状态的影响。结果表明：当凸轮转至180°时,膜厚最小,压力最大,乏油状况最严重;限量供油下最小膜厚出现在凸轮转角为180°时,但是凸轮转角为0°时乏油速度最快,乏油程度更深;增大凸轮旋转速度时乏油速度更快,乏油程度更深;相同供油条件下,润滑油黏度越高使得接触区乏油情况越严重,乏油速度更快,乏油程度更深;载荷对接触区的润滑状态的影响较小,只在凸轮转角为0°接触区卷吸速度最大时,能够体现出载荷对接触区润滑状态的影响。     

基于加载接触分析的航空螺旋锥齿轮油雾润滑性能分析

航空动力机匣内的润滑油在高速旋转的螺旋锥齿轮带动下,有一部分润滑油将被激荡成油雾状态,螺旋锥齿轮处于复杂的油气二相混合状态下工作。在螺旋锥齿轮加载接触分析基础上,以弹流润滑理论以及二相流体润滑理论作为理论基础,推导油气混和状态下润滑油黏度和密度特性方程,通过数值计算方法,研究润滑油不同含气率下螺旋锥齿轮轮齿表面油膜厚度及压力分布。结果表明,含气率控制在一定范围内增加,可以有效增加油膜厚度,减小压力峰值,从而提高螺旋锥齿轮的接触性能和寿命。     

齿轮齿面润滑与接触特性分析

建立关于渐开线直齿轮的混合弹流润滑分析及齿面强度分析的数学模型,并给出具体的数值计算方法。以某船用单级齿轮减速器为算例,通过数值求解得到齿轮在整个啮合过程中的膜厚比、油膜承载百分比、摩擦因数及接触区中心温度等重要参数的数值解,并对齿轮的影响因素进行讨论。结果表明:表面粗糙度是一个非常重要的设计参数,即使粗糙度有微小改变都会对齿轮的工作状况产生很大的影响,降低表面粗糙度则有可能造成油膜温度的升高;合理地选用润滑油能够使齿面具备一定的抗过载能力;低转速运行对齿轮也是十分不利的。     

变转速旋转压缩机供油特性分析

应用CFD技术建立了变转速旋转压缩机供油系统的分析模型,研究其泵油机理,分析比较了不同运转工况下各出油孔的供油状况。结果表明,对于本文研究的试验样机,在4个计算工况下的供油是充分的。但在中间制冷工况时,如转速为450r/min时,温升会达到近40℃,当转速低至300r/min时,螺旋油槽不出油。     

高速重载弧齿锥齿轮点接触热弹流综合分析*

针对高速重载弧齿锥齿轮节圆位置,基于热弹流润滑理论进行齿面润滑特性分析,研究不同工况锥齿轮油膜各特征（压力、膜厚、温升）二维轮廓曲线的变化情况。结果表明：高速重载的工况使得Hertz压力峰与二次压力峰出现合并的现象,并且弹流润滑中经典的中央油膜平坦现象并不显著,仅当温度降低使润滑油黏度增加时,才逐渐出现了中央油膜平坦的现象。为了在工程实践中能够有针对性地调整工况参数来改善齿轮的润滑状态,分析油膜特征参数对输入参数的敏感性,发现工况参数中对油膜最大压力的影响程度由大到小为弹性模量、黏度、转速、功率;对油膜最大温升与最小油膜厚度的影响程度由大到小为黏度、转速、弹性模量、功率。     

新型动静压差速转台无负压条件下油膜温升特性

新型动静压转台运转过程中,静压腔外槽区可能出现负压使得动压油楔供油不足,影响油膜温升特性分析的准确性。为准确研究转台油膜的温升特性,通过FLUENT计算不同供油压力条件下,不同油膜厚度在静压腔外槽区不产生负压时对应的最大转速,并利用MATLAB拟合出相应的最大转速-膜厚曲线,得出随着油膜厚度和供油压力的增大,油膜在静压腔外槽区不产生负压时所能达到的最大转速均逐渐增大的结论。在保证对动压螺旋油楔供油条件下,研究转速、供油压力和油膜厚度对油膜温升特性的影响。结果表明:转速对油膜温升的影响较明显,随着转速的升高油膜温度逐渐升高;随着油膜厚度和供油压力的增大,油膜温度逐渐减小,而且油膜厚度和供油压力越大,低转速时油膜温升越不明显。     

基于CFD的不同沟槽摩擦片转矩特性模拟分析

为了研究在高速工况下液黏调速离合器的摩擦副表面油槽结构对油膜流场传动特性的影响,设计了一种新型的C形槽摩擦片.利用SSTk-ω湍流模型,通过流体动力学仿真软件Fluent对C形槽和径向槽摩擦副所构成的油膜流场进行数值模拟,并获得其流场传动特性.研究表明,摩擦副在高速运转条件下,C形槽的温升要低于径向槽而且油槽处有明显的...     

考虑润滑油黏温效应的动压滑动轴承性能分析

滑动轴承的相关研究很多都基于等黏度的情况下,这与轴承的实际工作情况有较大的出入。使用计算流体力学FLUENT通过编写的黏温方程UDF程序进行动压滑动轴承润滑油黏度的计算,并考虑黏温效应对动压滑动轴承性能的影响,比较等黏度与变黏度情况下动压滑动轴承的油膜压力与承载力、油膜的轴向与周向温度分布。结果表明:在考虑黏温效应条件下,轴承的承载力、油膜压力、摩擦力均小于定黏度条件下,这是由于温度升高导致黏度降低,从而减小了油膜静压力和承载力;在轴承轴向方向上,从油膜中心位置向两端部,油膜温度逐渐升高;在轴承圆周方向上,从收敛区到发散区,油膜温度先升高后降低,油膜温度峰值出现在轴承发散区的端部位置。     

多功能航空液压油箱研究与试验

针对传统航空液压油箱功能单一、维护不便的问题,提出一种新型多功能航空液压油箱方案,详细论述了其系统组成及工作原理。为验证其功能和性能,进行了增压压力测试、油液加热试验和油位检测试验。试验结果显示多功能航空液压油箱所提供的增压压力大小合适,且具有良好的油液加热性能和极高的油位检测精度,功能多样,性能优良,可用于飞机和其他相似场所的液压系统。     

高速角接触球轴承稳态温度场的数值模拟及实验研究

工程应用中,高速滚动轴承由于发热引起的失效严重影响设备的正常工作,因此研究轴承的温度场至关重要.以高速机床主轴上常用的B7010C/P4Y轴承为研究对象,用整体法分析轴承的生热量,使用热网络法建立轴承稳态温度计算模型,求解不同转速、载荷和润滑油温度下的轴承温度.结果表明:各节点温度与载荷和转速成正比,钢球节点处温度最高...     

基于HE-SVDD的航空发动机工作状态识别*

针对人工识别航空发动机工作状态的复杂性和耗时性,提出一种基于超椭球分类面支持向量数据描述(HESVDD)的快速识别方法。首先构建了一个根据训练样本分布特征可调的HE-SVDD分类器,使之具有从大规模飞行数据中快速识别发动机工作状态的能力;然后研究了航空发动机状态识别的参数选取和样本生成问题;最后采用HE-SVDD对两个飞行架次的发动机工作状态进行了识别。结果表明,该方法能快速准确地识别出发动机的工作状态,可应用于发动机状态的在线或离线监控。     

基于中介轴承润滑性能改善的新结构研究

针对某型航空发动机中某中介轴承润滑和冷却性能较差的情况,采用计算流体动力学有限元技术对其原因进行了分析。在此基础上,提出了两种轴承润滑系统的新结构方案,并进行了润滑系统新结构的滑油流场仿真分析。研究结果表明,新结构可以在很大程度上增大润滑油的流动强度,提高润滑系统向轴承的供油量,改善中介轴承的润滑性能,为进一步的试验工作和中介轴承润滑系统的改型设计提供了分析基础。     

冷柜系统最佳充注量的实验研究与理论分析

对一台小型冷柜系统进行了选择最佳充注量的实验研究，讨论了充注量的多少对蒸发压力、冷凝压力、蒸发器温度分布、压缩机开停机时间等方面的影响，得到了耗电量最少的充注量，并对此条件下的循环特点进行了理论分析。