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原文传递车辆传动装置润滑系统旋转缝隙油道流体通流特性研究

论文题名：	车辆传动装置润滑系统旋转缝隙油道流体通流特性研究
关键词：	车辆传动装置;润滑系统;旋转缝隙油道流体;通流特性
摘要：	润滑系统是车辆传动装置中的重要组成部分，其功能是为行星齿轮机构、离合器和传动轴等重要零部件提供合适的润滑油，使其具有良好的性能，延长各零部件的使用寿命，润滑系统工作性能对整个传动装置的动力性和可靠性起到至关重要的作用。旋转缝隙油道是车辆传动装置润滑系统的主要结构形式。但传动系统高速旋转时，由于润滑油受到外力的作用，存在润滑油供油不足的风险，进而引起由润滑失效导致的机械故障等严重后果。为实现传动装置内各零部件的精确供油，需要掌握传动装置润滑系统旋转缝隙油道内润滑油的流动情况及各影响参数对旋转缝隙油道通流特性的影响。　　针对车辆传动装置润滑系统精确供油的要求，提出了旋转缝隙油道通流量的理论模型，探讨了润滑系统旋转缝隙油道的润滑机理以及通流特性。通过计算流体力学方法，实现了旋转缝隙油道内部润滑油的流动特性及参数影响规律的研究，分析了油液温度、入口压力和旋转缝隙油道的转速等参数对润滑流场的影响规律。利用传动装置旋转缝隙润滑油道试验台架开展试验分析，验证了理论模型和仿真计算的正确性。在此基础上，设计开发了“旋转油道润滑流量预测”软件，为润滑系统旋转缝隙油道的设计开发和性能预测提供技术支撑。　　（1）建立了润滑系统旋转缝隙油道的流体域模型，根据流体域模型的结构特点将其润滑流场划分为配油道流场和主油道流场两部分。根据流体力学理论和方法，建立了旋转主油道流场润滑油通流量的数学模型，计算获得了旋转缝隙油道不同位置出口的润滑油出油量，分析了旋转缝隙油道的通流特性。　　（2）为验证旋转缝隙油道流场通流量数学模型的可行性，同时为了更深入探究不同参数对旋转缝隙油道通流特性变化规律的影响，利用计算流体力学的方法建立了旋转缝隙油道的仿真计算模型。通过数值模拟分析了旋转缝隙油道内流场流体的流动状态，探究了油温、入口压力和转速等因素对不同出油口出油量的影响规律。　　（3）自主设计了润滑系统旋转缝隙油道试验件，通过传动系统润滑油道试验台进行了试验研究和结果验证，开展了不同工况下旋转缝隙油道不同出口位置的出油量性能试验，并试验分析了不同工况下润滑系统流场通流特性。通过对比试验数据，验证了旋转缝隙油道流场通流量数学模型和仿真计算模型的准确性。　　（4）在上述研究方法的基础上，改变旋转缝隙油道的入口布置形式，建立了轴向入口旋转缝隙油道通流量数学模型和仿真计算模型，探究了不同工况参数对此类型旋转缝隙油道通流特性的影响。基于MATLAB/GUI软件，设计开发了两种不同入口布置形式的旋转缝隙油道润滑流量预测软件，为车辆传动装置润滑旋转油道设计开发提供依据和参考。
作者：	张真宇
专业：	车辆工程
导师：	宫燃
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2021