【摘 要】
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为解决乏油工况下齿轮润滑问题、寻求直升机主减干运转备用润滑方式,鉴于油气润滑具有需油量少、降温能力强的优点,本文将油气润滑系统应用至齿轮传动系统,通过CATIA软件API接口进行建模编程、并结合CFD软件,研究油气润滑的瞬态过程;搭建实物台架、并开展正交试验,验证上述仿真结果,最终获得油气参数对齿轮传动的影响规律。主要工作如下:首先,以齿轮箱流场域快速建模为目标,基于CATIA的VBA二次开发功能
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（面向跨尺度自润滑齿轮的齿面构型设计及接触承载特性研究,项目号51775158）；
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为解决乏油工况下齿轮润滑问题、寻求直升机主减干运转备用润滑方式,鉴于油气润滑具有需油量少、降温能力强的优点,本文将油气润滑系统应用至齿轮传动系统,通过CATIA软件API接口进行建模编程、并结合CFD软件,研究油气润滑的瞬态过程;搭建实物台架、并开展正交试验,验证上述仿真结果,最终获得油气参数对齿轮传动的影响规律。主要工作如下:首先,以齿轮箱流场域快速建模为目标,基于CATIA的VBA二次开发功能,实现齿轮箱系统的二次开发。通过调用selection对象,选定任意基准平面,使用投影和约束等命令,得出二维草图的生成坐标,利用齿廓曲线拟合方程完成草绘,之后拉伸、旋转并布尔运算完成流场域建模;接着,结合布尔消除法和草绘曲线拟合法两个模型精度对比,证明二次开发软件的有效性。然后,选择VOF模型、使用有限体积法进行两相流仿真,分析不同油气速度对齿轮润滑系统的影响。将二次开发的齿轮箱模型导入CFD软件进行两相流分析,在Fluent后处理模块观察油气组分扩散的动画云图、流线和运动趋势,分析油气速度和齿轮箱出气口对润滑效果的影响。最后,搭建齿轮传动试验台,设计三水平正交试验,对上述仿真结果进行验证。分析在不同转速工况下,供油量、供气量和喷嘴高度对齿轮传动平台润滑效果的影响规律,并监测润滑过程中齿轮啮合区温度,使用直观分析法获得最佳水平设置,通过与传统浸油润滑的对照实验,检验油气参数设计的合理性。
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