重型商用車變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)流動(dòng)與傳熱仿真研究.pdf

1、重型汽車變速器結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞載荷大，工況變化多樣。工作中由于存在齒輪嚙合摩擦損失、各種軸承摩擦損失、齒輪攪油損失等，將產(chǎn)生大量的熱量。這些產(chǎn)熱量大部分將被潤(rùn)滑油吸收。如果潤(rùn)滑系統(tǒng)散熱能力不足，就會(huì)引起潤(rùn)滑油的溫度升高，過(guò)高的溫度將使?jié)櫥偷恼扯认陆?，?rùn)滑油膜厚度減小，導(dǎo)致齒輪表面膠合破壞，軸承的燒傷咬死等。相反地，如果潤(rùn)滑系統(tǒng)的散熱能力過(guò)強(qiáng)，潤(rùn)滑液溫度過(guò)低，對(duì)變速器的工作性能也有不利的影響。因此，需要對(duì)變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)的流動(dòng)及傳熱問(wèn)題進(jìn)行

2、分析，使?jié)櫥偷臏囟仍诟鞣N工況下都能保持在適宜的范圍內(nèi)，潤(rùn)滑系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)具有足夠的流量與壓力，以保證變速器的正常工作。論文的主要內(nèi)容包括：
　　 ①介紹了變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)流動(dòng)與傳熱計(jì)算過(guò)程中涉及到的基本理論，包括流動(dòng)計(jì)算基本方程及管道流動(dòng)阻力計(jì)算方法以及熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱量計(jì)算的基本理論。
　　 ②介紹某重型汽車變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成及潤(rùn)滑原理，根據(jù)潤(rùn)滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用流體力學(xué)分析軟件AMESIM分別建立了潤(rùn)滑油、機(jī)油泵、潤(rùn)

3、滑油道等相關(guān)元件的流動(dòng)計(jì)算分析模塊，完成了變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)流動(dòng)計(jì)算模型的建立，
　　 ③確定了變速器箱體內(nèi)、外壁面、軸、軸承、齒輪等元件的對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算方法；探討了變速器內(nèi)部齒輪嚙合摩擦損失、軸承摩擦損失、齒輪攪油損失等產(chǎn)熱量的估算方法；運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS計(jì)算了箱體在典型油溫條件下的溫度場(chǎng)及箱體表面的換熱量，用以作為變速器熱網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算的輸入?yún)?shù)。
　　 ④基于AMESIM軟件的AMESET二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，自行開(kāi)

4、發(fā)了變速器內(nèi)部各元件的產(chǎn)熱及換熱量計(jì)算模塊；分析了變速器內(nèi)部主要零部件的熱量傳遞路徑，運(yùn)用熱網(wǎng)絡(luò)法建立了變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)傳熱仿真模型，研究了各種工況下潤(rùn)滑油溫度隨時(shí)間的變化情況，并在變速器專用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)直接擋工況下潤(rùn)滑油溫度進(jìn)行測(cè)量，以驗(yàn)證仿真模型的正確性；根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果，對(duì)潤(rùn)滑油平衡溫度高于設(shè)計(jì)要求的工況采取加裝換熱器的方式加強(qiáng)潤(rùn)滑系統(tǒng)散熱，從而使?jié)櫥蜏剡_(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　 ⑤將潤(rùn)滑系統(tǒng)傳熱計(jì)算與流動(dòng)計(jì)算模型耦合在一起，分析