[發明專利]一種飛濺潤滑螺旋錐齒輪潤滑狀態的識別方法及系統

在審

• 申請號: 202110704929.2
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113312729A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 陸鳳霞;王孟;韋坤;劉衛真;潘文斌;鮑和云;靳廣虎;朱如鵬
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明公開一種飛濺潤滑螺旋錐齒輪潤滑狀態的識別方法及系統，利用三維建模軟件建立錐齒輪傳動系統的三維模型；對錐齒輪傳動系統的三維模型進行預處理，獲得網格文件；將網格文件導入已設置仿真參數的流體力學計算軟件，計算多份油膜沉積厚度；基于CFD方法，根據多份油膜沉積厚度計算螺旋錐齒輪入口處齒面的平均油膜沉積厚度；根據螺旋錐齒輪確定入口位置處的臨界油膜厚度；根據平均油膜沉積厚度和臨界油膜厚度判斷是否為充分潤滑。本專利通過理論與仿真相結合，進而準確確定滑螺旋錐齒輪潤滑狀態為充分潤滑狀態還是乏油狀態。

技術領域

本發明涉及潤滑狀態識別技術領域，特別是涉及一種飛濺潤滑螺旋錐齒輪潤滑狀態的識別方法及系統。

背景技術

航空螺旋錐齒輪高速重載、飛行姿態多變工況條件下，齒面潤滑效果難以判定，若進入乏油潤滑狀態則嚴重威脅直升機的飛行安全。飛濺潤滑方式下，機匣內油-氣兩相流動規律不明，滑油在齒面沉積的同時受離心力作用產生飛濺，齒面上形成微米級厚度的潤滑油膜。因為通過實驗測量微米級別的油膜厚度較為困難，所以目前無法實現針對螺旋錐齒輪的潤滑狀態進行準確判斷。

發明內容

本發明的目的是提供一種飛濺潤滑螺旋錐齒輪潤滑狀態的識別方法及系統，以實現準確判斷潤滑狀態。

為實現上述目的，本發明提供了一種飛濺潤滑螺旋錐齒輪潤滑狀態的識別方法，所述方法包括：

利用三維建模軟件建立錐齒輪傳動系統的三維模型；所述三維模型包括箱體、多個出油口、通氣孔、主動錐齒輪和從動錐齒輪；

對錐齒輪傳動系統的三維模型進行預處理，獲得網格文件；

將所述網格文件導入已設置仿真參數的流體力學計算軟件，計算多份油膜沉積厚度；

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

根據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，則確定潤滑狀態為充分潤滑狀態；如果所述平均油膜沉積厚度小于所述臨界油膜厚度，則確定潤滑狀態為乏油狀態。

可選地，所述對錐齒輪傳動系統的三維模型進行預處理，獲得網格文件，具體包括：

對所述三維模型進行簡化，獲得簡化模型；

通過布爾運算根據所述簡化模型構建流體域；

根據所述流體域確定錐齒輪傳動系統對應的流體數值計算模型；

將所述流體數值計算模型導入網格劃分軟件進行網格劃分，獲得網格文件。

可選地，所述將所述流體數值計算模型導入網格劃分軟件進行網格劃分，獲得網格文件，具體包括：

將所述流體數值計算模型導入網格劃分軟件，采用非結構化四面體網格，應用全局網格劃分方法進行全局網格劃分；

對已進行全局網格劃分的關鍵部位應用局部網格劃分方法進行局部網格加密，獲得網格文件；所述關鍵部位包括齒面間距、齒輪壁面、通氣孔和導油管。

可選地，所述將所述網格文件導入已設置仿真參數的流體力學計算軟件，計算多份油膜沉積厚度，具體包括：

設置流體力學計算軟件的仿真參數；

將所述網格文件導入已設置仿真參數的流體力學計算軟件中，截取對應離散齒面的法向截面；

計算所述法向截面對應的油液體積分數等值線坐標和齒面坐標；