[發(fā)明專利]一種飛濺潤(rùn)滑螺旋錐齒輪潤(rùn)滑狀態(tài)的識(shí)別方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110704929.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN113312729A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸鳳霞;王孟;韋坤;劉衛(wèi)真;潘文斌;鮑和云;靳廣虎;朱如鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué);中國(guó)航發(fā)湖南動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種飛濺潤(rùn)滑螺旋錐齒輪潤(rùn)滑狀態(tài)的識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括：

利用三維建模軟件建立錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的三維模型；所述三維模型包括箱體、多個(gè)出油口、通氣孔、主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪；

對(duì)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的三維模型進(jìn)行預(yù)處理，獲得網(wǎng)格文件；

將所述網(wǎng)格文件導(dǎo)入已設(shè)置仿真參數(shù)的流體力學(xué)計(jì)算軟件，計(jì)算多份油膜沉積厚度；

基于CFD方法，根據(jù)多份油膜沉積厚度計(jì)算螺旋錐齒輪入口處齒面的平均油膜沉積厚度；

根據(jù)螺旋錐齒輪確定入口位置處的臨界油膜厚度；

判斷所述平均油膜沉積厚度是否大于或等于所述臨界油膜厚度；如果所述平均油膜沉積厚度大于或等于所述臨界油膜厚度，則確定潤(rùn)滑狀態(tài)為充分潤(rùn)滑狀態(tài)；如果所述平均油膜沉積厚度小于所述臨界油膜厚度，則確定潤(rùn)滑狀態(tài)為乏油狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛濺潤(rùn)滑螺旋錐齒輪潤(rùn)滑狀態(tài)的識(shí)別方法，其特征在于，所述對(duì)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的三維模型進(jìn)行預(yù)處理，獲得網(wǎng)格文件，具體包括：

對(duì)所述三維模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，獲得簡(jiǎn)化模型；

通過布爾運(yùn)算根據(jù)所述簡(jiǎn)化模型構(gòu)建流體域；

根據(jù)所述流體域確定錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的流體數(shù)值計(jì)算模型；

將所述流體數(shù)值計(jì)算模型導(dǎo)入網(wǎng)格劃分軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，獲得網(wǎng)格文件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛濺潤(rùn)滑螺旋錐齒輪潤(rùn)滑狀態(tài)的識(shí)別方法，其特征在于，所述將所述流體數(shù)值計(jì)算模型導(dǎo)入網(wǎng)格劃分軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，獲得網(wǎng)格文件，具體包括：

將所述流體數(shù)值計(jì)算模型導(dǎo)入網(wǎng)格劃分軟件，采用非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格，應(yīng)用全局網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行全局網(wǎng)格劃分；

對(duì)已進(jìn)行全局網(wǎng)格劃分的關(guān)鍵部位應(yīng)用局部網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行局部網(wǎng)格加密，獲得網(wǎng)格文件；所述關(guān)鍵部位包括齒面間距、齒輪壁面、通氣孔和導(dǎo)油管。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛濺潤(rùn)滑螺旋錐齒輪潤(rùn)滑狀態(tài)的識(shí)別方法，其特征在于，所述將所述網(wǎng)格文件導(dǎo)入已設(shè)置仿真參數(shù)的流體力學(xué)計(jì)算軟件，計(jì)算多份油膜沉積厚度，具體包括：

設(shè)置流體力學(xué)計(jì)算軟件的仿真參數(shù)；

將所述網(wǎng)格文件導(dǎo)入已設(shè)置仿真參數(shù)的流體力學(xué)計(jì)算軟件中，截取對(duì)應(yīng)離散齒面的法向截面；

計(jì)算所述法向截面對(duì)應(yīng)的油液體積分?jǐn)?shù)等值線坐標(biāo)和齒面坐標(biāo)；

將所述油液體積分?jǐn)?shù)等值線坐標(biāo)和所述齒面坐標(biāo)代入距離公式，計(jì)算沿齒寬方向第i份油膜寬度、沿齒高方向第j份油膜沉積長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的油膜沉積厚度h_cij，其中，i和j均為大于等于1的正整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛濺潤(rùn)滑螺旋錐齒輪潤(rùn)滑狀態(tài)的識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)螺旋錐齒輪確定入口位置處的臨界油膜厚度，具體包括：

將螺旋錐齒輪等效為當(dāng)量斜齒輪；

計(jì)算當(dāng)量斜齒輪的接觸區(qū)半寬；

根據(jù)所述接觸區(qū)半寬確定入口位置處的臨界油膜厚度。

6.一種飛濺潤(rùn)滑螺旋錐齒輪潤(rùn)滑狀態(tài)的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

三維模型構(gòu)建模塊，用于利用三維建模軟件建立錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的三維模型；所述三維模型包括箱體、多個(gè)出油口、通氣孔、主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪；

預(yù)處理模塊，用于對(duì)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的三維模型進(jìn)行預(yù)處理，獲得網(wǎng)格文件；

導(dǎo)入模塊，用于將所述網(wǎng)格文件導(dǎo)入已設(shè)置仿真參數(shù)的流體力學(xué)計(jì)算軟件，計(jì)算多份油膜沉積厚度；

平均油膜沉積厚度確定模塊，用于基于CFD方法，根據(jù)多份油膜沉積厚度計(jì)算螺旋錐齒輪入口處齒面的平均油膜沉積厚度；

臨界油膜厚度確定模塊，用于根據(jù)螺旋錐齒輪確定入口位置處的臨界油膜厚度；

判斷模塊，用于判斷所述平均油膜沉積厚度是否大于或等于所述臨界油膜厚度；如果所述平均油膜沉積厚度大于或等于所述臨界油膜厚度，則確定潤(rùn)滑狀態(tài)為充分潤(rùn)滑狀態(tài)；如果所述平均油膜沉積厚度小于所述臨界油膜厚度，則確定潤(rùn)滑狀態(tài)為乏油狀態(tài)。