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重型商用车变速器润滑系统流动与传热仿真研究
| 论文题名： | 重型商用车变速器润滑系统流动与传热仿真研究 |
| 关键词： | 重型商用车;变速器结构;流动传热;有限元分析;AMESIM软件;仿真模型 |
| 摘要： | 重型汽车变速器结构紧凑、传递载荷大，工况变化多样。工作中由于存在齿轮啮合摩擦损失、各种轴承摩擦损失、齿轮搅油损失等，将产生大量的热量。这些产热量大部分将被润滑油吸收。如果润滑系统散热能力不足，就会引起润滑油的温度升高，过高的温度将使润滑油的粘度下降，润滑油膜厚度减小，导致齿轮表面胶合破坏，轴承的烧伤咬死等。相反地，如果润滑系统的散热能力过强，润滑液温度过低，对变速器的工作性能也有不利的影响。因此，需要对变速器润滑系统的流动及传热问题进行分析，使润滑油的温度在各种工况下都能保持在适宜的范围内，润滑系统各个节点具有足够的流量与压力，以保证变速器的正常工作。论文的主要内容包括： ①介绍了变速器润滑系统流动与传热计算过程中涉及到的基本理论，包括流动计算基本方程及管道流动阻力计算方法以及热传导、对流换热量计算的基本理论。 ②介绍某重型汽车变速器润滑系统的组成及润滑原理，根据润滑系统结构特点，运用流体力学分析软件AMESIM分别建立了润滑油、机油泵、润滑油道等相关元件的流动计算分析模块，完成了变速器润滑系统流动计算模型的建立， ③确定了变速器箱体内、外壁面、轴、轴承、齿轮等元件的对流换热系数计算方法；探讨了变速器内部齿轮啮合摩擦损失、轴承摩擦损失、齿轮搅油损失等产热量的估算方法；运用有限元分析软件ANSYS计算了箱体在典型油温条件下的温度场及箱体表面的换热量，用以作为变速器热网络模型计算的输入参数。 ④基于AMESIM软件的AMESET二次开发平台，自行开发了变速器内部各元件的产热及换热量计算模块；分析了变速器内部主要零部件的热量传递路径，运用热网络法建立了变速器润滑系统传热仿真模型，研究了各种工况下润滑油温度随时间的变化情况，并在变速器专用实验台上对直接挡工况下润滑油温度进行测量，以验证仿真模型的正确性；根据仿真计算结果，对润滑油平衡温度高于设计要求的工况采取加装换热器的方式加强润滑系统散热，从而使润滑油温达到设计要求。 ⑤将润滑系统传热计算与流动计算模型耦合在一起，分析了在典型工况下润滑系统各节点的流量变化情况，对主要节点的润滑流量是否满足散热要求进行了评估。 |
| 作者： | 刘波 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 阮登芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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