[發明專利]一種飛濺潤滑錐齒輪溫度的數值計算方法及系統

有效

• 申請號: 202010951820.4
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112100938B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 陸鳳霞;王孟;孔維地;張超;鮑和云;靳廣虎;朱如鵬
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/17;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種飛濺潤滑錐齒輪溫度的數值計算方法，其特征在于，包括：

獲取建立好的錐齒輪傳動系統流固耦合數值計算模型；錐齒輪傳動系統包括設置在齒輪箱體內的主動錐齒輪和從動錐齒輪，所述主動錐齒輪和所述從動錐齒輪嚙合；所述錐齒輪傳動系統流固耦合數值計算模型包括固體域和流體域，所述固體域為所述錐齒輪傳動系統的三維模型，所述流體域為根據主動錐齒輪固體和從動錐齒輪固體采用布爾運算建立的模型；

對所述錐齒輪傳動系統流固耦合數值計算模型進行網格劃分，得到網格劃分后的模型；

計算所述主動錐齒輪和所述從動錐齒輪在嚙合過程中產生的熱量，并將所述熱量分別分配給所述主動錐齒輪和所述從動錐齒輪，得到主動錐齒輪的熱量和從動錐齒輪的熱量；

根據所述主動錐齒輪的熱量和所述從動錐齒輪的熱量確定熱量的加載邊界；根據所述主動錐齒輪的轉速和所述從動錐齒輪的轉速確定運動邊界；根據所述齒輪箱體的浸油深度確定潤滑油含量；

根據所述網格劃分后的模型、所述熱量的加載邊界、所述運動邊界和所述潤滑油含量，采用計算流體動力學仿真方法確定在所述齒輪箱體達到熱平衡時主動錐齒輪溫度值和從動錐齒輪溫度值；

所述錐齒輪傳動系統流固耦合數值計算模型的建立方法，具體包括：

建立錐齒輪傳動系統的三維模型；

對所述錐齒輪傳動系統的三維模型進行簡化處理，得到簡化后的錐齒輪傳動系統的三維模型，并將所述簡化后的錐齒輪傳動系統的三維模型作為固體域；所述簡化處理包括去除齒輪過渡圓角、去除齒輪倒圓角和合并齒輪箱體壁面的細縫結構；

在主動錐齒輪外圍建立等距回轉體，得到第一回轉體；在從動輪外圍建立等距回轉體，得到第二回轉體；

采用布爾運算方法建立所述第一回轉體減去主動錐齒輪固體的模型，得到第一流體域；采用布爾運算方法建立第二回轉體減去從動錐齒輪固體的模型，得到第二流體域；采用布爾運算方法建立錐齒輪箱體減去主動錐齒輪固體、從動錐齒輪固體、第一回轉體和第二回轉體的模型，得到第三流體域；

將所述固體域、所述第一流體域、所述第二流體域和所述第三流體域確定為錐齒輪傳動系統流固耦合數值計算模型。

2.根據權利要求1所述的飛濺潤滑錐齒輪溫度的數值計算方法，其特征在于，所述主動錐齒輪和所述從動錐齒輪在嚙合過程中產生的熱量，具體包括：

滑動功率損失產生的熱量、滾動功率損失產生的熱量和攪油功率損失產生的熱量。

3.根據權利要求2所述的飛濺潤滑錐齒輪溫度的數值計算方法，其特征在于，所述根據所述主動錐齒輪的熱量和所述從動錐齒輪的熱量確定熱量的加載邊界，具體包括：

將所述主動錐齒輪的熱量除以所述主動錐齒輪的嚙合面的面積，得到第一熱流密度；將所述從動錐齒輪的熱量除以所述從動錐齒輪的嚙合面的面積，得到第二熱流密度；

將所述第一熱流密度除以預設厚度得到的值轉換為第一體熱源；將所述第二熱流密度除以所述預設厚度得到的值轉換為第二體熱源；

將所述第一體熱源和所述第二體熱源作為熱量的加載邊界；所述熱量的加載邊界施加在所述嚙合面上。