齿轮传动搅油功率损失的研究进展

齿轮搅油损失(Oil churning losses)对传动系统的润滑性能、传动平稳性和节能经济性有着显著的影响。研究齿轮搅油损失的预测和控制方法,对传动系统的优化设计和节能减排有着重要意义。研究表明:高速工况下的搅油损失可达减/变速箱功率总损失的50%以上,且齿轮搅油损失随润滑环境、几何结构和运动工况条件变化显著。搅油损失机理复杂,涉及因素多,探索齿轮系搅油损失机理和掌握搅油能耗特性的变化规律,是国内外研究的难点和热点。至今已有大量齿轮搅油损失建模研究和应用,但主要都是针对某一特定工况或传动条件下的研究,鲜有全面的、完善的理论来分析搅油损失,因此对齿轮搅油损失进行全面的论述和总结很有必要。结合国内外的研究进展,从理论、仿真和试验三方面来综述齿轮搅油损失各影响因素的定性和定量研究,重点分析了搅油损失建模方法及应用场合,并指出了降低搅油损失的方法。     

基于流体动力学的斜齿轮副搅油功率损失分析

在高速工况下,搅油损失在总功率损失中占很大比重,研究齿轮搅油功率损失对于提高传动效率具有重要意义。提出一种基于流体动力学的能够计算斜齿轮副搅油功率损失的计算模型,该模型采用将斜齿轮沿接触线划分为若干个薄直齿轮的方法计算斜齿轮副的搅油损失;将齿轮副搅油功率损失分为周面搅油功率损失、端面搅油功率损失以及啮合区挤压功率损失三部分,分析浸油深度、转速、螺旋角、齿宽、模数对搅油损失的影响以及各部分搅油损失占总搅油损失的比重。结果表明：搅油损失随着浸油深度、转速、螺旋角、齿宽、模数的增大而增大,其中转速、齿宽和模数对搅油损失的影响较大,浸油深度和螺旋角对搅油损失的影响较小;啮合区挤压功率损失在整个搅油功率损失中占最大比重。     

齿轮传动系统搅油损失的试验研究

对单齿轮传动箱体的搅油损失进行了深入的研究,通过对搅油损失进行的试验,探讨了搅油损失与转速、静态浸深及油温之间的规律.并根据试验数据拟合得到了单齿轮搅油功率损失计算公式.     

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。     

多功能齿轮搅油功率损耗实验装置及实验方法研究

搅油损失在浸油润滑齿轮传动装置功耗中所占比重较大,是导致润滑失效的主要因素之一。为精确预测不同工况下齿轮的搅油损失,设计一种新型搅油功率损耗测量的多功能试验装置,并介绍针对不同齿形齿轮的搅油损失、圆盘与齿轮对搅油损失和非标准直齿轮的搅油损失的实验方法。该装置可用于不同齿形齿轮、非标准直齿轮的搅油损失试验研究,来考察齿轮尺寸变化或其他因素对搅油损失的影响;用于齿轮与圆盘的搅油实验,来推导出啮合区产生的搅油损失。     

采煤机摇臂齿轮传动系统搅油损失分析

为降低采煤机摇臂齿轮传动系统功率损耗,针对采煤机摇臂齿轮传动系统存在的搅油损失问题,基于1 200 kW采煤机摇臂齿轮传动结构的主要组成及特点,分析了齿轮功率损耗对润滑油池油液的影响,提出了计算单级齿轮搅油损失的两种方法,并分别用这两种方法计算了采煤机摇臂齿轮单级齿轮搅油损失。结果表明:这两种单级齿轮搅油损耗量的计算方式相似,均能够用于采煤机截割齿轮传动体系的搅油损耗量的计算;随着摇臂摆角与初始浸油深度的增大,搅油损失也都随着增大。     

基于数值模拟的螺旋锥齿轮搅油功率损失及其敏感度分析

车辆的变速器大多采用齿轮传动,在传动系统中,螺旋锥齿轮的搅油功率损失对齿轮箱的发热、齿轮效率和寿命有巨大影响。为了合理的预测变速器齿轮箱的功率损失,采用正交试验法研究了齿轮转速、润滑油温度、喷油压力、喷油嘴直径以及不同的齿轮节圆直径对螺旋锥齿轮搅油功率损失的影响和敏感程度。首先,基于齿轮箱体结构及锥齿轮对在箱体内的布置,建立了螺旋锥齿轮副喷油润滑的数值计算模型。在数值计算过程中,为提高计算稳定性和准确度,动网格技术和网格重建技术被采用。通过计算结果与试验结果的对比,验证了计算模型的有效性。研究结果表明：齿轮转速和润滑油温度对搅油功率损失影响最为显著,敏感程度排序为齿轮转速>润滑油温度>齿轮节圆直径>喷嘴直径>喷油压力。并且当齿轮转速、喷油嘴直径、喷油压力取1水平,润滑油温度以及不同的齿轮节圆直径取5水平时,搅油损失最小。研究结果为齿轮箱搅油功率损失的计算及综合传动系统的优化可提供重要参考。     

基于有限元的斜齿轮设计分析

首先对斜齿轮的轮齿进行参数设计,然后利用ANSYS对其建立三维模型,并加约束条件和载荷对其进行有限元分析,验证斜齿轮在外载荷情况下的应力,为齿轮设计提供了科学依据。     

汽车后桥准双曲面齿轮搅油损失数值模拟及其减阻研究

为探究某乘用车后桥搅油功率损失,基于VOF(Volume of Fluid)两相流模型及RNG k-ε湍流模型,建立了包括被动锥齿轮及差速器壳等旋转部件的后桥三维数值模型.研究齿轮转速、温度及螺栓结构对后桥内部的瞬态流场分布、动压力分布及搅油功率损失的影响规律.据此提出将螺栓连接齿轮改为沉头螺栓齿轮的结构优化方案,并通...     

基于ANSYS的斜齿轮接触有限元分析

通过接触问题有限元基本理论的研究,应用大型有限元分析软件ANSYS建立多齿对啮合斜齿轮接触有限元模型,对其进行接触非线性有限元分析。计算结果准确直观,为斜齿轮接触应力分析和强度校核提供了更加快速有效的方法。     

斜齿轮的精确建模及有限元分析

利用Pro/E强大的参数化设计功能，精确地实现了斜齿轮的三维建模。通过Pro/E与ANSYS的连接，运用有限元方法对斜齿轮进行了应用分析。     

斜齿轮传动啮合过程齿面接触应力有限元分析

首先运用PRO/E软件完成了斜齿轮传动的三维造型,然后在ADAMS中实现了斜齿轮传动的动力学仿真,得到了斜齿轮传动的啮合力、转矩等参数特性曲线。之后,将PRO/E中建立的斜齿轮传动模型导入到ANSYS中,将ADAMS系统仿真得到的最大载荷作为边界条件,对斜齿轮进行了齿面接触应力的有限元分析。将有限元仿真结果与赫兹公式计算值相比较,误差较小,验证了本文所论述的计算方法是可行的。     

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...     

内啮合斜齿轮高精度三维有限元自动建模方法

为提高内啮合斜齿轮有限元接触分析的建模速度和模型精度,提出了一种齿轮高精度三维有限元模型的自动建模方法。基于齿轮插刀齿廓方程,利用齿廓法线法,得到包括齿根过渡曲线的内、外斜齿轮端面齿廓,建立了内、外齿轮参数化粗网格有限元模型。开发了表层六面体网格剖分方法,自动识别齿面接触带单元,进行分级剖分细化,保证了有限元模型的建模精度和网格密度。进行了齿面接触分析,得到了内啮合斜齿轮的弯曲应力、接触应力、接触印痕、传动误差、时变啮合刚度和载荷分配率。粗细网格有限元模型计算结果对比分析表明,该方法提高了内啮合斜齿轮有限元建模效率和计算精度,缩短了计算时间,为快速准确的齿轮接触分析奠定了基础。     

内,外啮合斜齿轮三维接触应力有限元分析

本文针对建立斜齿轮接触应力有限元模型所涉及的若干问题进行了分析,在此基础上编制了包含内、外啮合并计及轮体结构的斜齿轮接触应力分析有限元建模程序;针对７个考题的有限元结果与ＩＳＯ、ＡＧＭＡ４１１．０２、ＡＧＭＡ２００１齿轮标准的计算结果进行了对比验证分析。     

螺旋刃刀具 CAD 中的有限元分析

将有限元分析方法引入螺旋刃刀具ＣＡＤ的强度、变形计算,对麻花钻螺旋沟槽的网格划分、单元节点设置及受力情况进行了分析,对不同直径麻花钻各主要参数的变化对扭转刚度的影响进行了计算。     

某输出齿轮的冲击有限元分析

对一个承受冲击载荷的输出齿轮建立了两种有限元模型，并分别进行了静态、冲击及瞬态动力学的研究，通过比较可知，冲击载荷的危害是静态载荷的数倍。为齿轮的合理设计提供了依据。     

基于SolidWorks和ANSYS的变速器齿轮有限元分析

变速器是汽车传动系统的重要零部件之一，变速器齿轮又是变速器的关键部分，其品质好坏直接形响着传动的质量，从而影响整车的性能。首先应用三维制图软件SolidWorks对汽车变速器齿轮进行了三维实体造型，然后通过接口传递数据，用有限元分析软件ANSYS对其进行了弯曲应力和接触应力分析，为变速器齿轮的强度校核提供了有效途径。