基于MATLAB的润滑油膜三维形貌预测

采用MATLAB模拟齿轮齿面三维形貌,通过MATLAB编程构建齿面润滑油膜的三维表面形貌,通过弹流润滑数值分析计算齿面的油膜压力,并根据MATLAB计算得出基于正交实验方案的齿面润滑的最大油膜压力的经验公式。结果表明:基于MATLAB仿真得到的渐开线齿面三维表面形貌与试验测量的三维表面形貌有着极高的一致性;基于MATLA仿真得到的齿面润滑油膜的三维形貌与实际润滑油膜分布规律吻合,仿真得到的最大油膜压力与实验测得的最大油膜压力误差低于10%;油膜压力的大小与表面形貌呈现负相关,有着较好的一致性,所提出的方法能够用于齿面油膜三维形貌预测。     

基于动网格的齿轮喷油润滑流场仿真分析

为研究喷油润滑时齿轮箱内气-液两相流的分布情况,基于齿面移动法建立了齿轮箱喷油润滑系统的流体动力学分析模型,在FLUENT中采用VOF模型及动网格技术进行流场动态仿真,得出了不同时刻齿轮箱内各个位置油液的体积分数以及油压、流速的变化规律,分析了不同喷油流量对齿轮润滑效果的影响。计算结果表明,增大喷油流量有助于润滑油穿过齿轮边缘高速气流落在齿面上,增大啮合区齿面油液的体积分数,提高齿轮的润滑效果。     

高速齿轮喷油润滑模拟研究

建立某高速齿轮啮合对喷油润滑模型,并通过实验验证模型的正确性。对高速齿轮啮合喷油润滑进行仿真分析,研究喷油系统参数如喷油角度、喷油点和喷油流量对喷油润滑效果的影响。结果表明:在一定范围内,增大偏向小齿轮的喷油角度,有助于润滑油喷入大齿轮齿槽中,并随着齿轮的转动进入啮合区,改善齿轮的润滑效果;采用啮出侧喷油时润滑油会被啮出点的高速气流吹散,无法进入齿轮啮合区,因此高速齿轮宜采用啮入侧喷油;增大喷油流量能够增强润滑油抵御齿轮边缘高速气流影响的能力,改善润滑油在啮合区中的"偏侧"现象;增大喷油流量也能提升齿面油液体积分数,改善齿轮润滑状况。     

螺旋锥齿轮齿面粗糙度对其乏油润滑寿命的影响

为揭示螺旋锥齿轮真实齿面粗糙度与失油啮合条件下乏油寿命间的关系,根据微分几何与啮合原理,计算啮合点的弹流润滑参数;建立考虑齿面粗糙度影响的弹流膜厚方程,借助有限元方法求解Reynolds方程得到啮合过程中各啮合点的法向正压力和弹流润滑中心油膜厚度;通过修正螺旋锥齿轮光滑齿面的乏油寿命预测公式,计算不同粗糙度表面参数下的螺旋锥齿轮乏油寿命,分析粗糙度表面参数对其寿命的影响规律。结果表明,结果表明,失油条件下齿面啮合乏油润滑寿命较短,在合适的范围内,增大齿面粗糙度能提高乏油寿命,且相对光滑齿面,粗糙接触齿面油膜分布较均匀。     

谐波齿轮传动轮齿润滑研究

本文通过研究谐波齿轮传动柔轮和刚轮在啮合过程中的啮合状态、齿面速度和齿间载荷分布规律,分析计算了轮齿间油膜厚度和润滑状态。结果表明,对于动力传递用谐波齿轮传动减速器,其齿轮能形成正确渐开线啮合的范围很小,在啮合过程的大部分时间内是处于尖点啮合状态。在正确啮合区内有可能形成弹流油膜,但膜厚比一般小于3;在尖点啮合区内则几乎不存在流体润滑或弹流润滑效应。因此,谐波齿轮传动中轮齿的润滑状态主要为边界润滑或混合润滑。台架试验如铁谱分析结果也表明,轮齿润滑确实为边界润滑或混合润滑。     

微观形貌表征对直齿轮跑合弹流润滑的影响

高斯分布粗糙度函数相比余弦粗糙度函数,能更贴近地描述跑合前齿面粗糙轮廓曲线幅度分布。研究高斯分布的齿面粗糙度对齿轮跑合过程中轮齿间油膜压力和膜厚的影响,探讨瞬态效应对轮齿润滑的影响,利用多重网格技术求得齿轮瞬态微弹流润滑的完全数值解。结果表明：采用高斯分布粗糙度时油膜压力变化明显,更符合啮合点出现粗糙峰而形成的轻微冲击对轮齿间油膜的影响,而采用余弦粗糙度时油膜压力则变化相对比较缓和;采用高斯分布粗糙度的最大油膜压力明显大于采用余弦粗糙度的最大油膜压力,故按照余弦粗糙度计算的最大油膜压力与实际最大油膜压力可能有较大偏差。     

齿轮压力角对润滑油膜厚度的影响

运用弹流润滑理论,分析了轮齿压力角对润滑油膜厚度的影响。结果表明,轮齿压力角的增大,节点最小油膜厚度、接触区内的平均油膜厚度和中心油膜厚度显著增大,对改善齿面润滑极为有利,为非标准重载齿轮的设计提供了理论依据。     

内啮合齿轮传动系统的热弹流润滑特性分析

为探究内啮合齿轮传动的热弹流润滑特性,考虑多种齿轮传动类型及不同变位系数和的影响,建立了内啮合齿轮传动的热弹流润滑模型,分析了内啮合齿轮系统的热弹流润滑特性。结果表明,与其他齿轮传动类型相比,对于采取变位的内啮合齿轮传动系统,当实现正传动时,其润滑效果最佳,在啮合轮齿间可以形成较厚的润滑油膜,摩擦因数和油膜的最高温升最小,热胶合承载能力最强;当实现正传动时,适当增加内齿轮与行星齿轮的变位系数之和,可以进一步改善内啮合齿轮齿面的润滑特性,但同时降低了油膜刚度。     

斜齿轮非稳态等温弹流润滑数值分析

建立了渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑计算的数学模型,将渐开线斜齿圆柱齿轮的啮合等效为长椭圆接触的弹流润滑问题,针对实际高速列车用齿轮在平稳运行和启动工况下,应用统一Reynolds方程方法求得了轮齿在不同啮合瞬时的非稳态弹流润滑完全数值解.结果表明:随啮合位置不同,啮合线上各点的压力、膜厚分布均有很大变化;油膜形状受瞬态挤压效应影响,与稳态解有明显不同;主动轮齿顶/被动轮根部位润滑条件相对较差.     

联合仿真与试验探究润滑油黏度对齿轮振动的影响

为探究润滑油黏度对齿轮振动特性的影响,运用传动系统仿真软件Romax建立齿轮啮合润滑模型,分析了两种不同黏度润滑油时齿轮啮合润滑油膜厚度;在齿轮运转试验台架上对使用不同黏度润滑油的两对齿轮分别进行振动试验,采集振动信号数据;利用MATLAB对振动数据进行频域处理,对比结果并从齿面润滑状态以及微凸体相互作用的角度,对两对齿轮振动结果进行分析.分析结果表明:润滑油黏度对齿轮振动有较大影响,润滑油黏度越大,齿轮啮合时齿面间的润滑油油膜越厚,齿面间不易发生干摩擦,且微凸体碰撞就越弱,从而齿轮的振动频幅越小.