基于MPS法的行星轮系飞溅润滑特性研究

为了分析盾构机主驱动减速器行星齿轮传动润滑特性,采用移动粒子半隐式(MovingParticleSemi-implicit,MPS)法建立了单级行星轮系飞溅润滑仿真模型。通过对比分析不同工况下行星轮系运动过程中的系统内部润滑油液粒子分布、速度场、压力场、轮齿啮合区域油液粒子数量及各旋转部件所产生的搅油阻力矩,研究了输入转速、初始油位高度以及油温对系统润滑效果与搅油损耗功率的影响。结果发现,油液粒子速度与压力随减速器的输入转速和油位高度的增加而增大,转速和油位过低将导致减速器内油液粒子分布不均匀;行星轮与太阳轮、内齿圈啮合区粒子数随输入转速和油温增加而减少,随油位高度降低而减少,其中,太阳轮啮合区为润滑不良风险区;系统搅油损耗功率受输入转速的影响最为显著,随转速的增加呈指数上升趋势,油位高度与油温的影响相对较小;在各工况下,3个行星轮产生的搅油损耗功率在总的搅油损耗功率中占比最大。     

基于MPS方法的齿轮箱内部型腔结构搅油损失仿真分析

为探究内部型腔结构对搅油损失的影响规律,提升汽车传动系统效率,以齿轮箱为研究对象,运用移动粒子半隐式法建立了齿轮箱搅油损失数值仿真模型;通过数值仿真结果并结合润滑油分布情况分析了不同轴向间隙、径向间隙、挡油板、集油槽和内部型腔对搅油损失的影响规律。分析结果表明,搅油损失与轴向间隙呈非线性正相关关系,但当轴向间隙到达一定数值后,对搅油损失的影响较小;与径向间隙呈非线性负相关关系,且随着径向间隙的增加,其下降的趋势变小;挡油板和集油槽结构能降低搅油损失,且随着其长度的增加,效果更加显著;流线型型腔与圆弧状型腔会在一定程度上增大搅油损失。     

基于MPS的某重型汽车主减速器润滑系统优化与分析

为优化和改善某重型汽车驱动中桥主减速器的润滑系统,在原有壳体基础上提出增加油勺和油道等部件的优化方案;运用移动粒子半隐式法(MPS)分析该优化方案的润滑效果;以一级柱齿轮和二级锥齿轮为研究对象,选取高速和低速2种典型工况,得到润滑油液的飞溅状态和速度分布。结果表明:2种工况下润滑油都能通过油勺和油道浸入到轴承和差速器等相关部件,润滑效果得到了改善,从而验证了优化方案的可行性。将移动粒子半隐式法(MPS)成功地运用到减速器润滑分析之中,为润滑系统的分析提供了一种新方法。     

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。     

核电循环泵齿轮箱强制喷射润滑仿真研究

通过合理简化核电循环泵齿轮箱的三维模型,采用运动粒子半隐式方法对核电齿轮箱强制喷油润滑流场进行仿真模拟,精确、快速地获取齿轮箱内部复杂流场运动状态,研究了喷油角度、供油压力等喷射参数对箱体内油液流动特性的影响;分析了内、外啮合区域附近油液粒子的参数变化以及油液分布对行星齿轮润滑行为的影响机制。结果表明,高速粒子主要集中于外啮合区域,低速粒子主要分布在齿圈表面以及内啮合区域;喷射参数对内、外啮合区粒子流动性的影响不同,强制润滑的优化设计需协同考虑不同区域的润滑特性。     

基于MPS法的船用减速器搅油功率损失仿真分析

为研究船体横倾角对顺倒车工况下船用减速器润滑流场特性及搅油功率损失变化规律的影响,采用移动粒子半隐法(Moving Particle Semi-implicit Method,MPS)对8种工况下的船用减速器内部润滑流场进行数值仿真分析.仿真结果表明:同一转速、初始润滑油量和横倾角下,船用减速器在顺车工况下的润滑性能优...     

基于移动粒子半隐式法(MPS)电动汽车减速器最佳润滑油量分析

在分析某电动汽车减速器内元件的产热与传热过程的基础上,建立了基于AMEsim软件某电动汽车减速器热网络仿真模型,假设在充分润滑情况下,完成了高温高负荷不同车速工况条件下的减速器热平衡仿真.应用移动粒子半隐式法(MPS)分析了不同润滑油油量时减速箱的搅油流场,在此基础上,对减速器热网络模型中的对流换热热阻模块进行修正,分...     

基于MPS法的齿轮啮合区不同浸油程度下搅油损失仿真分析*

为探究异构减速箱齿轮啮合区浸油程度对搅油损失的影响规律,采用移动粒子半隐式法(MPS)对8种异构减速箱搅油模型以及基于不同转向、齿轮啮合区不同浸油程度条件的搅油模型进行模拟仿真。结果表明:啮合区浸油程度与油液波动、速度以及搅油损失成正相关,顺时针比逆时针转向下齿轮啮合区搅油量更大,转向与浸油程度的变化均引起啮合区油量变化从而导致齿轮啮合损失变化;浸油程度变化也会致使齿轮阻力损失变化,表明搅油总损失的大小主要受参数变化的影响,且齿轮啮合损失和阻力损失各自所占比重随参数而改变,需对单一或多变量具体分析。     

高速动车组齿轮箱内部流场仿真分析及搅油损失计算*

为精确、快速地获取操作过程中高速列车齿轮箱中复杂内部流场的真实运动和分布状态,通过合理简化高速动车组驱动齿轮箱的三维模型,采用运动粒子仿真(Moving Particle Simulation,MPS)开展仿真分析.基于箱体内部油液不同瞬时分布状态,研究正、反转工况、油液浸没深度和润滑油黏度等参数对齿轮箱内部流场分布的...     

齿轮搅油功率损失与减速器传动效率分析

针对某型号纯电动汽车的减速器,基于ParticleWorks软件对齿轮搅油功率损失进行了分析,探究了齿轮搅油功率损失的特性。运用正交实验法就影响齿轮搅油功率损失的因素进行了极差分析,得到齿轮搅油功率损失主要影响因素依次为转速、齿轮油运动黏度、浸油深度、齿数、齿宽、齿轮螺旋角以及压力角,并研究了各个因素的具体影响灵敏度。通过ParticleWorks以及Romax软件构建了减速器传动效率分析模型并进行了减速器传动效率实验,通过实验与传动效率仿真的对比分析,验证了仿真模型的可行性与准确性,为研究纯电动汽车减速器的传动效率提供了一种新的手段。     

基于有限元分析的斜齿轮搅油功率损失测算及实验验证

引入流体力学的两相流理论、轴流风机和径流风机的动量定理,对单个斜齿轮的搅油功率损失进行了有限元数值估算。考虑流体的黏性、密度,齿轮的螺旋角、模数、齿数、转速,周边工作温度,箱体尺寸,重力加速度和润滑油浸没深度等参数的影响,使用有限元流体力学软件Fluent对多组不同参数斜齿轮的三维搅油流场和搅油功率损失进行了数值仿真。进一步通过实验数据对数值仿真结果的部分参数进行了验证和比对,证明了中低转速条件下可以使用仿真的方法预估搅油功率损失的数值。研究结果也为后续啮合状态下的斜齿轮组搅油功率损失的数值计算提供了方法依据和理论参考。     

外啮合齿轮泵搅油损失的研究

在外啮合齿轮泵工作过程中,由于困油压缩产生高压,形成阻力矩,从而会产生一定的搅油损失。为了确定这部分损失的大小,提出了通过困油压力预测齿轮泵搅油损失的计算方法。利用FLUENT软件的动网格技术对某型号外啮合齿轮泵进行了二维的仿真计算,分析了一个困油周期内搅油损失随转速、工作压力的变化情况。结果表明,搅油损失主要受到困油压力的影响,并随着转速和工作压力的增大而增大,其大小占输入功率的0.43%⁵.26%。     

高速动车组驱动齿轮箱运行工况下润滑流场分析

基于齿轮箱内不可压缩的气液两相流的流场润滑,利用VOF(Volume of Fluid Model)追踪自由液面的方法,采用PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法,应用动网格技术求解齿轮箱内部流场,研究分析行车速度、齿轮正反转及注油量3种因素对齿轮箱内部油液瞬时分布、齿轮箱内部压力分布和各轴承进油孔质量流量的影响。计算结果表明:行车速度增加时齿轮箱内部润滑更及时有效,且内部压力均增大,各轴承进油孔质量流量增多;注油量增加时更有利于齿轮箱内部油液扩散,各轴承进油孔质量流量不同程度增多,但对压力分布影响较小;齿轮正反转对油液分布影响较小,齿轮逆时针转动时出现最大正、负压强,行车速度增加时,齿轮负压有明显变化。