基于計算流體動力學(CFD)的重卡變速箱齒輪潤滑仿真研究.pdf

1、重卡變速器由于傳遞功率大、檔位齒輪多、支撐結構復雜等特點，齒輪在嚙合傳動過程中齒面間將會發(fā)生滾動和滑動同時存在的復雜運動現象，摩擦產生的熱量如果不能及時散發(fā)出去，則可能引起齒輪表面出現熱膠和磨損等失效形式，最終導致傳動效率大大降低甚至傳動失效等危險狀況。因此對重卡變速器齒輪潤滑進行分析有著重要的意義。
　　本文首先通過查閱文獻了解國內外齒輪潤滑的研究發(fā)展現狀，選擇了基于計算流體動力學（CFD）仿真分析法作為基本研究方法；然后，將重

2、卡變速器簡化為單級齒輪飛濺潤滑模型，綜合考慮潤滑油在齒輪箱體內部的運動分布狀況、齒輪表面潤滑狀況以及齒輪周圍潤滑油速度矢量和壓力分布等進行仿真分析；隨后，以重卡變速器實際運行工況為切入點，分析了齒輪轉速、齒輪箱傾角和潤滑油粘度值等對齒輪潤滑效果的影響；最后，將單級齒輪擴展為兩級齒輪飛濺潤滑模型，通過仿真獲得齒輪箱體內部潤滑油的運動狀態(tài)、齒輪表面潤滑油比例云圖、以及齒輪表面的壓力云圖等關鍵流場信息，并對這些信息進行了綜合分析和評估。

3、>　　基于上述仿真研究過程，得出結論分述如下：
　?。?）單級齒輪飛濺潤滑結果中，潤滑油在潤滑箱體內最終將呈現“混沌”分布的狀態(tài)，很好的體現了飛濺潤滑方式的特點。潤滑油在齒輪嚙合區(qū)的比例值比較高，嚙合區(qū)域內的潤滑油分布充分，能夠保證良好的潤滑狀態(tài)。潤滑油在齒輪周圍的速度矢量分布符合圓周運動規(guī)律，潤滑油在進入嚙合區(qū)和離開嚙合區(qū)的最大區(qū)別體現在這兩個部位齒輪表面的相對壓力值一個呈現最大正壓，而另外一個則呈現最大負壓。
　　（2）

4、從重卡變速器實際運行工況這一研究點切入，得出不同轉速提供給潤滑油的動量不相同，低轉速時潤滑油聚集在齒輪周圍無法覆蓋整個潤滑面，高轉速齒輪獲得的動量增加，潤滑油更容易而且更快地飛濺到齒輪周圍的區(qū)域。齒輪箱傾角會影響箱體內部齒輪的浸油深度，而浸油深度又影響到攪油效率和潤滑效果。潤滑油的粘度值也會影響齒輪的攪油效率。
　?。?）針對兩級齒輪飛濺潤滑模型分析，得出齒輪位置對潤滑油分布影響較大，而且潤滑油直接進入嚙合區(qū)潤滑和從嚙合齒輪兩側進