宽齿圆柱齿轮润滑喷射参数寻优仿真研究

针对高速宽齿轮喷射润滑的数值模拟与润滑效果的改善进行了研究。基于经实验验证的仿真方法,对高速宽齿圆柱齿轮传动的油气两相流模型进行了喷油润滑仿真分析。结果显示,高速齿轮周围产生的气体压力场会严重阻碍喷油射流,喷孔端面角度过大、喷射方向不合理,导致难以润滑宽齿轮的整个齿面;基于单相气场仿真对喷嘴的喷油参数进行了寻优,两相流场仿真结果验证了该优化的有效性,即端面角度为0时,啮入侧喷孔沿齿宽对称布置、啮出侧喷孔对两个齿轮的啮合发热齿面差别喷油,更有利于提高啮合齿面的油气比例与对流换热系数,从而可实现啮合齿面的高效润滑与冷却。     

基于正交试验法的齿轮油气润滑参数优化探究

为了解决乏油工况下的齿轮润滑问题,探究使用油气润滑的齿轮传动效果和最佳油气参数。通过设计5水平正交试验,分析了在不同转速、负载工况下,供油量、供气量和喷嘴高度对齿轮传动平台润滑效果的影响程度和齿面温度,进而获得最佳的水平设置和油气参数最优解,并与传统浸油润滑效果进行了对比试验。结果表明,供气量对油气润滑效果影响最大且存在最佳供气量;供油量影响次之;适当增加供油量有利于润滑,但超过一定数值后润滑效果提升有限;喷嘴高度影响最小,其数值存在最佳值,为保安全可将喷嘴适当远离啮合区放置。油气润滑降温效果好,其传动效率在相同载荷工况下优于浸油润滑。本文的研究可对油气润滑在齿轮传动中的应用提供技术指导。     

喷油嘴喷射角度对航空齿轮冷却效果的影响

通过对对流换热的影响因素及高速传动齿轮喷油冷却机制的分析,从理论探讨高速重载航空齿轮喷油润滑系统喷油嘴喷射角度改变对冷却效果的影响;在搭建的试验台上,通过不同喷射角度下的冷却试验,研究喷射角度改变对高速传动齿轮冷却效果的影响规律。研究发现:喷射角度越小,齿面冷却效果越好,在允许的情况下,减小喷油嘴喷射角度能够得到更好地冷却效果。该研究结果对高速重载航空齿轮润滑系统设计具有一定的指导作用。     

高线速直齿轮润滑喷嘴方位参数寻优研究

为探究高线速直齿轮润滑喷嘴的最优布置方位,采用计算流体动力学瞬态模拟方法,对不同线速度下的齿轮啮合进行单相流气场仿真分析,揭示齿轮副啮合区和齿廓周围的压力分布及气流运动规律,提出最优润滑喷嘴布置方位的确定方法,并通过两相流瞬态喷油润滑仿真分析对该方法的有效性进行验证。研究表明：随着齿轮线速度的提升,齿轮啮合区域压差有线性增大的趋势,气障效应更强,气流波动辐射范围更广,两股旋转气流“交汇”形成的最弱迹线逐渐向小齿轮方向倾斜;最优的喷嘴布置坐标,可通过喷嘴待选点的气流速度流线能否进入齿轮啮合区域确定;润滑喷嘴布置在啮入侧区域且端面角度为0°较好,喷嘴射流方向与最优喷点的气流速度流线一致时,齿轮润滑效果良好。     

喷油嘴喷射角度对航空齿轮冷却的影响

通过对对流换热的影响因素及高速传动齿轮喷油冷却机制的分析,从理论探讨高速重载航空齿轮喷油润滑系统喷油嘴喷射角度改变对冷却效果的影响;在搭建的试验台上,通过不同喷射角度下的冷却试验,研究喷射角度改变对高速传动齿轮冷却效果的影响规律。研究发现：喷射角度越小,齿面冷却效果越好,在允许的情况下,减小喷油嘴喷射角度能够得到更好地冷却效果。该研究结果对高速重载航空齿轮润滑系统设计具有一定的指导作用。     

基于CFD方法的高线速度齿轮最优喷嘴布置角度设计

齿轮喷油润滑系统润滑效率与喷嘴布置角度、喷油速度等参数有关,但目前的喷嘴布置角度多数采用经验设计,缺乏精确性且时间成本高。针对高线速度齿轮的喷油润滑问题,基于CFD（计算流体力学）方法建立高线速度直齿轮的喷油润滑流体计算模型,对喷油润滑中齿轮旋转产生的气流干涉问题进行分析;通过流场流线图确定最优喷嘴角度:绕入啮合区气流与齿面首个接触点向小齿轮的偏转角度,并研究齿轮传动比和转速等参数对喷嘴角度布置的影响。结果表明：齿轮旋转产生的气流干涉会形成进入啮合区的气流,沿该气流方向布置喷嘴角度相比传统布置方式润滑效率提升了24.4%,齿轮周围气流流动状况和最优喷嘴角度只与齿轮几何结构有关,与工况参数设置无关。     

航空直齿轮喷油润滑冲击深度影响因素分析

针对喷油润滑喷嘴无偏置和倾斜布置时,传动比大于1的齿轮传动润滑效果不良的问题,从齿轮啮合运转及喷油润滑的几何关系出发,采用解析法建立航空直齿轮啮出侧喷油润滑冲击深度计算数学模型;仿真验证数学模型的正确性,完成齿轮参数、传动参数和喷嘴位置等对直齿轮冲击深度的影响分析。研究表明,冲击深度随齿轮齿数和转速的增大而减小,随喷油速度的增大而增大;小齿轮冲击深度和大齿轮冲击深度随射流偏置和喷射倾角的变化呈负相关关系。研究结果可为喷油润滑设计提供理论依据。     

大型开式齿轮润滑装置的应用现状

目前,大型开式齿轮的主要润滑方法是喷射润滑.本文列举了4种典型的喷射润滑装置.由于结构和原理不同,显示出不同的特点,应用于不同的场合.高压,程控干油喷射润滑装置具有结构简单、自动控制程度高、压力高、喷射效果好、喷嘴堵塞可以自动清洗的特点,是大型开式齿轮润滑的发展方向.     

某型齿轮箱试验台多路润滑系统流量仿真分析

按照齿轮传动涡扇发动机中风扇驱动齿轮箱润滑系统对于滑油喷嘴的精确供油要求,在液压加载功率封闭齿轮试验台上设计有多路变压力分油装置。分油装置内腔包含多条油路支路,支路中设计有节流元件,利用对节流元件内孔长度与直径的调节可以控制节流元件的压降,进而向各滑油喷嘴提供不同压力的滑油,以达到精准供油的目的。使用Flowmaster软件对齿轮箱试验台油路进行热交换稳态流动模拟,分析结果表明,节流孔径对节流元件压降的影响远大于节流孔长对节流元件压降的影响,且节流孔径在Φ1 mm～Φ3 mm范围内时节流效果较明显。     

深沟球轴承喷油润滑搅油损失研究

为了揭示喷油润滑时深沟球轴承搅油损失随喷油润滑条件的变化,提高齿轮箱综合传动系统的性能,建立深沟球轴承喷油润滑下的数值计算模型,并用SKF模型进行验证。采用数值模拟和设计正交方案的方法研究喷油润滑时深沟球轴承内部流场运动状态,以及在不同工况参数下深沟球轴承喷油润滑的搅油损失,并通过极差分析和方差分析确定各个因素对轴承搅油损失的影响程度。研究表明：在喷油润滑过程中,外圈表面润滑油体积分数随着润滑油的进入不断提高,并且逐渐趋于均匀稳定,而内圈表面润滑油体积分数则始终很低;喷嘴角度对轴承内部润滑和搅油功率损失影响很大,当喷嘴朝向外圈时,搅油力矩最小,但润滑性能较差,当喷嘴朝向内圈时,润滑性能最好,但搅油力矩稍大;各个因素对轴承搅油损失影响由大到小顺序为节圆直径、转速、喷油压力、喷嘴直径、温度。研究结果对探究深沟球轴承喷油润滑搅油机制和提升车辆传动效率提供了重要的设计和理论参考。     

基于隔代映射遗传算法的齿面摩擦因数反求研究

通过MATLA-APDL混合建模法,建立了精确的齿轮模型;利用实验提取关键摩擦特性参数,借助有限元软件的数值模拟功能和隔代映射遗传算法,对不同润滑状况下齿面摩擦因数进行反求分析,较好地解决了复杂曲面摩擦因数难于求解的问题。相对于传统求解方法而言,该方法能较好地模拟齿面摩擦的真实情况,求解结果更具合理性。对齿面摩擦因数的合理反求,可为齿轮的数值模拟提供一定参考,并对改善齿轮传动性能和提高齿轮设计制造水平亦有一定的意义。     

大功率重载密炼机行星齿轮箱研究

密炼机齿轮箱是橡胶行业密炼机核心传动部件,其性能直接决定橡胶密炼效果。介绍了大功率重载密炼机行星齿轮箱原始参数、结构布局、齿轮设计、行星机构设计、润滑密封等。     

高速齿轮箱的润滑与密封

齿轮传动是工业中应用较多的一种结构形式.根据不同的工况,齿轮传动的类型各不相同,齿轮箱体的结构,润滑和密封方法也不相同.     

冷轧机润滑冷却喷嘴布置分析

通过分析单个喷嘴喷射效果的影响因素,阐明冷轧机冷却润滑装置中单排喷嘴布置原则。并通过某轧机一根工作辊喷射梁喷嘴实际工况模拟,验证轧机喷射梁喷嘴布置原则的正确性。     

动车齿轮箱飞溅润滑油流场仿真与试验研究

飞溅润滑作为目前动车组齿轮箱最主要的润滑方式,研究其流场分布的规律对齿轮箱的润滑具有重要意义。在对动车齿轮箱进行简化后,建立齿轮箱飞溅润滑流场模拟试验平台,进行了试验平台的飞溅润滑捕捉试验。基于计算流体力学的理论,利用Pump Linx软件建立了流场模拟试验平台的三维数值分析模型,通过试验和仿真的对比,验证了三维数值分析模型的可靠性。实现了动车齿轮箱润滑油在上坡、下坡和转弯时流场的仿真预测。     

86-8无油润滑成膜涂料

86-8无油润滑成膜涂料是我厂研制成功并使用的新型润滑材料。它的主要作用是减少机械齿轮传动中的齿面塑性变形、磨粒磨损、咬合磨损,延长设备使用寿命及节约润滑油料。例1:1986年将1986-8无油润滑成膜涂料用于15t行车齿轮箱(5个)解决了齿轮箱严重漏油现象。同时也减小了齿轮箱的噪音,其他性能也良好。维修工和操作工都十分满意。例2:资料室晒图机齿轮箱(齿轮最大直径为φ42d5~(-0.10),节圆直径为φ40,齿数为40,     

基于MPS方法的二级齿轮箱飞溅润滑特性研究

飞溅润滑时,二级传动齿轮箱内部润滑油流场分布情况十分复杂,传统有限元方法难以对其进行可视化仿真分析,在模型处理、算法选用、网格划分和计算工作量等方面存在诸多问题。基于充分的调研与大量的前期计算分析,利用移动粒子半隐式（MPS）法对轨道车辆用二级传动齿轮箱的飞溅润滑特性进行研究。分析了不同输入轴转速、初始润滑油油量和环境温度下齿轮箱内部润滑油的流场特性,实现了齿轮箱飞溅润滑的可视化计算;分析了不同工况下齿轮啮合点的油液粒子数时域变化情况,发现啮合处粒子数与转速关系不大,与初始油量成正相关,40 ℃时啮合处滑油粒子数最多,润滑效果最好;分析了各工况的齿轮箱搅油功率损失情况,发现搅油功率损失与输入轴转速和初始滑油油量成正相关,与环境温度的提高成负相关,且均为非线性变化。     

喷射油滴沉积油膜的流动铺展特性研究*

航空齿轮和航空发动机主轴轴承都采用喷油润滑的方式进行润滑,喷射油滴与机械零件表面碰撞后形成的沉积油膜的流动特性影响着机械零件的润滑状态和功能。由于有关喷射油滴与固体表面碰撞形成沉积油膜及其流动铺展特性研究较为鲜见,已有的相关研究集中于液滴/固体壁面正碰撞条件下的非油类液膜流动分析,故而对机械零件相关润滑分析计算支持极为有限。采用VOF方法建立了喷射油滴/固体壁面斜碰撞及其沉积油膜流动铺展数值分析模型,通过试验研究对数值分析模型进行了修正,进而基于此数值分析模型分析了航空传动零件润滑等效条件下喷射油滴/固体壁面斜碰撞沉积油膜流动铺展特性,通过与国外相关试验结果的对比验证了所提出的数值分析模型的正确性和实用性。所开展的喷射油滴沉积油膜的流动铺展特性研究,为航空机械零部件润滑计算提供了技术方法和基础数据,对于实现航空机械零部件精确润滑设计有明显的工程意义。     

基于复势理论的气流引纬速度合成的研究

喷气织机是纺织行业的关键设备.利用复势理论推导了引纬通道中气流场的合成,将喷射气流模拟成两个涡偶,得到了通道中气流速度的方程.运用数值方法对影响速度分布的各个参数进行了讨论,指出较小的喷射角度和较小的辅助喷嘴间距,能够获得较理想的喷射效果.同时,对该方法进行了实验对比,对比显示理论分析是合理的,对于工厂技术人员具有指导意义.     

风力发电机齿轮箱传动系统振动的动力学建模

由于风电齿轮箱传动系统变载变速的特点,使得风电齿轮箱传动系统长期处于较为复杂的变载荷作用下而产生振动,这些振动将会引起齿轮箱传动系统内部结构的损坏。将风电齿轮箱传动系统分解为三级齿轮传动,采用集中质量参数法,在综合考虑齿轮啮合刚度、齿轮啮合误差以及支撑轴承非线性等因素的共同影响下,建立了具有多级齿轮传动的大型风电齿轮箱齿轮-传动轴-轴承系统耦合的非线性动力学模型,利用拉格朗日方程推导了整个风电齿轮箱传动系统的动力学方程,并利用Runge-Kutta对其进行了动力学分析。