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车辆综合传动装置润滑系统流量分析与优化
| 论文题名： | 车辆综合传动装置润滑系统流量分析与优化 |
| 关键词： | 车辆综合传动装置;润滑系统;流量匹配;智能优化 |
| 摘要： | 综合传动装置是保证车辆在不同行驶状态下稳定可靠运行的关键。传动部件润滑冷却流量的精确供给是延长车辆寿命、降低整车功率损失的有效保障。本文通过使用一维系统建模的方法，对传动装置润滑系统中复杂管路进行建模，之后使用智能优化算法、数值优化算法等多种优化算法对润滑系统各出口流量进行优化，使其达到其所需的流量值。针对优化结果，选取典型润滑部件进行了CFD流场数值仿真计算，对流量优化后的润滑流场进行分析评价。为了实现以上目的，本文的工作主要分为以下几个内容： 首先，对综合传动装置润滑系统的输油管道进行一维系统建模，由于整个流量润滑系统十分复杂，所以将面向整个综合传动装置润滑系统的建模问题简化到变速箱部分。分析各入口压力与系统流量的关系，得出两者成对数关系。 其次，使用所搭建的综合传动装置润滑系统模型，进行润滑流量的精准分配，构建润滑油液流量精准分配优化模型。研究优化问题需要确定该问题中的设计参数、参数约束、优化算法与目标函数。变速箱中主要元件为管路，影响流量和压力的主要参数为管长与管径。通过对单管管路进行仿真，评价管长与管径对管路流量的敏感度。并选取遗传算法、序列二次规划法、响应面法以及混合优化法分别对润滑系统流量进行优化，得到遗传算法与序列二次规划法的误差为1.5%，响应面法误差为2.5%，混合优化算法误差为1.2%。考虑到混合优化算法进行了2800次计算，远低于遗传算法的8000次，综合考虑混合优化算法效果最佳。 最后，考虑到轴承作为传动机构中重要元件之一，是否得到充分润滑直接影响到车辆的运行。对轴承运行时，润滑油液在轴承腔内的分布情况进行研究，观察轴承转速对腔体内油液分布的影响，使用CFD数值仿真方法，构建轴承腔仿真模型，使用流体体积函数(VOF)模型进行仿真计算，并对得到的仿真结果进行分析研究，对系统流量优化后的轴承润滑情况进行评价，通过计算滚子表面油液分布系数为93.6%，发现使用优化后流量轴承润滑效果较好。 |
| 作者： | 李势成 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 董泳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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