调压阀是齿轮箱液压传动系统中重要的液压部件,主要有两方面的作用,一是为船用湿式摩擦离合器提供工作油压;二是为系统提供润滑油压。随着船用湿式摩擦离合器向高速大功率发展,调压阀的结构合理性及运行稳定性受到越来越多的关注,有必要对调压阀内流道结构及其流场特性进行分析,为设计高性能大型离合器用调压阀打下基础。本文研究课题来源于重庆市科技攻关计划项目。针对船用齿轮箱湿式摩擦离合器大型调压阀,开展内流道流场仿真及阀芯结构优化研究。本文的主要研究工作如下:①综合考虑调压阀的结构和使用工况,以调压阀内流道阀芯形状、开口度大小、润滑油入口流速、润滑油温度等为可变参数,采用ANSYS二次开发语言APDL编写调压阀内流道流场的参数化有限元分析程序。②基于调压阀内流道湍流模型,对不同开口度、润滑油温度和流量下的调压阀内流道流场进行数值仿真,得出内流道流体压力云图、流速矢量图以及湍流动能和湍流动能耗散情况。在船用齿轮箱综合性能试验台上进行调压阀油压试验,对比分析压力-开口度曲线,验证流场有限元计算模型的合理性。③对不同阀芯的调压阀内流道进行流场分析,计算其流体压力和速度分布,研究不同阀芯结构对内流道流场特性的影响。④以流体湍流动能耗散最小为优化目标,阀芯尺寸参数为设计变量,最大工作油压及最小滑油压力为约束函数,建立调压阀内流道流场优化模型;采用响应面法进行调压阀阀芯结构优化。