高速列車驅(qū)動齒輪箱油浴潤滑內(nèi)流場數(shù)值分析.pdf

1、驅(qū)動齒輪箱是高速列車動力轉(zhuǎn)向架的重要部件之一，其齒輪轉(zhuǎn)速高，內(nèi)部流體運動復雜。齒輪箱油浴潤滑內(nèi)流場分布對齒輪箱潤滑效果和運行穩(wěn)定性具有重要影響。本文以高速列車驅(qū)動齒輪箱為研究對象，通過數(shù)值仿真手段分析齒輪箱內(nèi)部潤滑油、速度場、壓力場、湍流強度分布規(guī)律，研究齒輪轉(zhuǎn)速、浸油深度和潤滑油粘度對齒輪箱內(nèi)部潤滑油、速度場、壓力場和湍流強度分布的影響，為齒輪箱油浴潤滑系統(tǒng)設計提供理論依據(jù)。
　　本文以300km/h高速列車驅(qū)動齒輪箱為研究對象

2、，建立了齒輪箱內(nèi)流場二維數(shù)值分析模型。齒輪箱內(nèi)部流場變化復雜，存在大量湍流現(xiàn)象，選取RNGκ-ε湍流模型模擬齒輪箱內(nèi)湍流運動?？諝馐强蓧嚎s氣體，在齒輪傳動過程中，受到壓縮和膨脹作用。本文基于可壓縮流體密度法控制方程將空氣設為可壓縮流體。齒輪傳動過程中，齒輪箱通過通氣孔和外界有物量和功量的交換，本文基于恒壓出口邊界控制方程來模擬通氣孔作用。選取VOF兩相流模型模擬齒輪箱內(nèi)氣-液兩相流動。基于FLUENT動網(wǎng)格技術，模擬齒輪副嚙合傳動和齒輪

3、攪油動態(tài)過程。
　　研究結(jié)果表明:在齒輪嚙合傳動過程中，潤滑油不斷被攪動，并與空氣逐漸混合，充斥于齒輪箱體內(nèi);齒輪副端部周圍流體速度較大，靠近齒輪箱壁面的速度較小;湍流強度較大值主要集中在齒輪嚙合處及齒輪副端部;齒輪箱頂部與底部產(chǎn)生明顯壓差;齒輪副端部潤滑油體積分數(shù)、齒輪箱內(nèi)部壓差和平均湍流強度隨時間一直處于小幅波動狀態(tài)，但整體上先逐漸增大后趨于穩(wěn)定;齒輪副端部潤滑油體積分數(shù)穩(wěn)態(tài)值隨齒輪轉(zhuǎn)速的增大而減小，且減小的速率逐漸增大;隨著