[發(fā)明專利]一種抑制傳動(dòng)系統(tǒng)攪油功率損耗設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011052438.6
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112460241B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春明;徐宜;張金樂;卜樹峰;張喜明;喬麗;李明勇;陳嘉楊;宋美球;魏然;柳泓蟄
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號(hào): F16H57/04
• 分類號(hào): F16H57/04;F16H57/08;F16H41/04;F16H41/30
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 梁倩;廖輝

本發(fā)明公開了一種抑制傳動(dòng)系統(tǒng)攪油功率損耗設(shè)計(jì)方法，該方法如下：步驟1，通過攪油功率損耗試驗(yàn)，獲得綜合傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)構(gòu)件在不同轉(zhuǎn)速下的攪油功率損耗，選擇在綜合傳動(dòng)系統(tǒng)的攪油功率損耗中占比按從大到小排名靠前的兩個(gè)以上構(gòu)件進(jìn)行功率抑制；所選擇的構(gòu)件為行星變速機(jī)構(gòu)和液力元件，所述液力元件包括轉(zhuǎn)向液力耦合器和液力減速器；步驟2，對(duì)步驟1所選的構(gòu)件進(jìn)行攪油功率損耗抑制，抑制方法包括：增加行星變速機(jī)構(gòu)內(nèi)最大速差的零件間最小距離、減少液力元件的充液控制閥漏損及采用摩擦系數(shù)小的密封環(huán)材料。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)由一維向多維轉(zhuǎn)變、由點(diǎn)向域拓展的綜合傳動(dòng)系統(tǒng)攪油功率損耗抑制，有利于提高車輛行駛性能的設(shè)計(jì)水平和燃油經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于履帶車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抑制傳動(dòng)系統(tǒng)攪油功率損耗設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

綜合傳動(dòng)系統(tǒng)的攪油功率損耗是制約傳動(dòng)效率提升的重要因素，空載攪油功率損耗大，系統(tǒng)發(fā)熱量必然較大，配套的冷卻輔助系統(tǒng)負(fù)擔(dān)就較大，傳動(dòng)系統(tǒng)整體效率和性能指標(biāo)就難以提升，直接影響整車效率、經(jīng)濟(jì)性及可靠性。因此，綜合傳動(dòng)系統(tǒng)攪油功率損耗值的高低對(duì)車輛燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)劣有重要影響，是綜合傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及考核重要內(nèi)容。

綜合傳動(dòng)系統(tǒng)集機(jī)械、電子、液壓等部件為一體，其結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜，構(gòu)建攪油功率損耗的工作邊界條件相互耦合，目前行業(yè)內(nèi)還缺乏科學(xué)的系統(tǒng)級(jí)計(jì)算攪油功率損耗的設(shè)計(jì)方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種抑制傳動(dòng)系統(tǒng)攪油功率損耗設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)由一維向多維轉(zhuǎn)變、由點(diǎn)向域拓展的綜合傳動(dòng)系統(tǒng)攪油功率損耗抑制，有利于提高車輛行駛性能的設(shè)計(jì)水平和燃油經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種抑制傳動(dòng)系統(tǒng)攪油功率損耗設(shè)計(jì)方法，具體步驟如下：

步驟1，通過攪油功率損耗試驗(yàn)，獲得綜合傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)構(gòu)件在不同轉(zhuǎn)速下的攪油功率損耗，選擇在綜合傳動(dòng)系統(tǒng)的攪油功率損耗中占比按從大到小排名靠前的兩個(gè)以上構(gòu)件進(jìn)行功率抑制；所選擇的構(gòu)件為行星變速機(jī)構(gòu)和液力元件，所述液力元件包括轉(zhuǎn)向液力耦合器和液力減速器；

步驟2，對(duì)步驟1所選的構(gòu)件進(jìn)行攪油功率損耗抑制，抑制方法包括：增加行星變速機(jī)構(gòu)內(nèi)最大速差的零件間最小距離、減少液力元件的充液控制閥漏損及采用摩擦系數(shù)小的密封環(huán)材料。

進(jìn)一步的，所述密封環(huán)材料采用聚酰亞胺。

進(jìn)一步的，步驟2中所選的構(gòu)件內(nèi)最大速差的零件間最小距離與攪油功率損耗之間的關(guān)系的計(jì)算過程如下：

在綜合傳動(dòng)系統(tǒng)的空載工況下，行星變速機(jī)構(gòu)內(nèi)部的各潤滑點(diǎn)流出潤滑油，所述潤滑油在潤滑零件的旋轉(zhuǎn)作用下，處于慣性流量狀態(tài)；所述潤滑油與行星變速機(jī)構(gòu)的箱體內(nèi)的空氣混合后，成為氣液兩相流的狀態(tài)，所述氣液兩相流的流場為非均勻分布流場；所述潤滑油的分布隨傳動(dòng)軸系旋轉(zhuǎn)中心和箱體內(nèi)壁之間的距離變化而發(fā)生變化；

第一步，以傳動(dòng)軸系旋轉(zhuǎn)中心、箱體內(nèi)壁為參照基準(zhǔn)，建立氣液兩相混合流場模型：

設(shè)定潤滑油在離心力的作用下，向圓周方向擴(kuò)散，因此，所述氣液兩相混合流場的流體密度為：

式中，ρ₀為氣液兩相混合流場的流體密度，ρ_air為空氣密度，ρ_oil為潤滑油密度，x為氣液兩相混合流場內(nèi)的任一點(diǎn)潤滑油距離所述潤滑零件壁面的距離，v為所述潤滑零件壁面的線速度；

因此可知，氣液兩相混合流場內(nèi)潤滑油的分布與距潤滑零件壁面的距離、潤滑零件壁面的線速度有關(guān)，隨著潤滑零件壁面的線速度增加，距離潤滑零件壁面越近，潤滑油分布越少；