随机扰动下考虑搅油阻力的齿轮动力特性分析

搅油润滑是齿轮系统一种重要的润滑方式,由于润滑油的黏弹性会使浸入其中的齿轮在高速运转时获得额外的阻力,且齿轮系统由于自激振动等因素,时刻存在一些不确定的扰动。因此,综合考虑啮合间隙、时变啮合刚度、传动误差、随机扰动以及搅油阻力等非线性因素,通过拉格朗日法建立了6自由度的直齿轮非线性动力学模型,运用龙格-库塔方法求解得到系统的分岔图、相图、Poincarè图、时间历程图和动态载荷系数(Dynamic load factor,DLF),综合分析对比了随机扰动下搅油阻力对齿轮系统动态特性的影响。结果表明,随机扰动会使系统的混沌特性发生变化,相图的表现尤为明显,轨迹形状不变,但周期性受到明显影响,周期运动转向准周期运动;在以随机扰动为正常工作状态的条件下,搅油阻力会使得系统提前进入混沌状态。

变速器搅油阻力矩预测方法

通过对变速器齿轮搅油力学分析,建立了搅油阻力矩预测公式,随后引入通用性好的搅油损失系数加以修正;最后将预测结果和试验数据作对比,得到计算误差为13%,可将结果用于产品开发阶段对变速器整箱性能指标的优化分析。

汽车后桥准双曲面齿轮搅油阻力优化

以降低某汽车后桥准双曲面齿轮搅油阻力为目的,基于VOF(Volume of Fluid)两相流模型及标准k-ε湍流模型建立了汽车后桥三维数值模型,分析了后桥准双曲面齿轮搅油功率损失机理;提出了将准双曲面齿轮由螺栓连接改为去除螺栓结构并在其两侧面增加挡板以减少搅油阻力的方法。通过Fluent仿真,对改进前后汽车后桥准双曲面齿轮搅油阻力进行了分析,与经验公式进行对比并进行了试验验证。结果表明,仿真分析及试验结果有较好的一致性;经验公式与仿真结果吻合度较高但小于试验值;适当的结构改进及挡油板的加入可显著降低后桥搅油阻力;随着转速升高,阻力减少数值越大,最高减阻可达35.9%。

变速器搅油阻力测定方法研究

同步器是变速器中的重要零部件之一,其作用就是避免换挡过程中齿轮之间的冲击,实现平稳换挡。在同步器设计中,同步时间是一个衡量同步器性能的重要因素,一般与其同步时的转动惯量、角速度、摩擦力矩及搅油阻力有关。文章主要介绍在试验台架上来测量搅油阻力的大小。

齿轮副高速搅油阻力矩理论计算与试验研究

效率是新能源汽车传动系统的重要研究内容之一,准确的齿轮副搅油阻力矩模型是提高传动系统效率水平的一大助力。不考虑风阻的影响,提出直齿轮副高速搅油阻力矩理论计算模型。依据高速齿轮运转时与润滑油的接触情况,把齿轮搅油阻力矩分为齿轮端面摩擦阻力矩、周面摩擦阻力矩与啮合区域挤压阻力矩三部分。运用流体动力学理论与摩擦学原理推导出单个齿轮的端面摩擦阻力矩与周面摩擦阻力矩;运用流体连续性方程、动量守恒以及伯努利原理推导出齿轮啮合区域挤压润滑油的挤压阻力矩,进而得到整个齿轮副搅油阻力矩的理论计算模型。搭建试验台架,通过多种工况参数试验验证了计算模型的可行性,理论计算结果与试验结果具有较好的一致性。在此基础上,完成了各参数对搅油阻力矩的影响规律分析。结果表明:转速、齿宽和浸油深度均会对搅油阻力矩产生影响,其中齿轮副啮合区域的挤压阻力矩占比最大;转速对搅油阻力矩的各个组成部分均会产生较大的影响;齿宽不影响端面摩擦阻力矩,但对挤压和周面摩擦阻力矩影响很大;浸油深度对挤压和端面摩擦阻力矩的影响更显著。