齿轮啮合过程中由于轮齿啮合面相对滑动将产生大量热量,若产生的热量不能及时散去则会导致齿轮的温度上升,引起齿轮的承载能力和工作性能的下降,甚至直接导致齿轮失效。齿轮箱的润滑冷却效果是决定齿轮温度的主要原因,而齿轮箱内润滑油的流动特性对其性能有较大的影响。因此,开展基于热流耦合的齿轮对流换热及温度场数值仿真分析,对改善齿轮副传热特性具有重要的理论意义及工程应用价值。本文课题来源于重庆市科技攻关计划项目。基于齿轮啮合原理、流体动力学和传热学理论,运用数值仿真方法,研究油浴润滑的齿轮箱内部流场、齿轮对流换热及齿轮温度场。本文的主要研究工作如下:①将UG建立的渐开线齿轮副参数化模型导入Gambit中,建立齿轮箱内流体的计算模型;采用动网格及UDF技术,在Fluent中对齿轮箱油浴润滑的内部气液两相流场进行了瞬态特性数值模拟,得出瞬时油液分布、流体压力和速度。②对不同齿轮转速和浸油深度的齿轮箱内部流场进行流体动力学仿真,计算其瞬时油液分布以及压力、速度时间历程,对比分析了不同转速和浸油深度对齿轮箱内部流场特性的影响规律。③构建了包括流体与固体的齿轮箱三维瞬态传热有限元模型,计算了啮合齿面的平均热流量,利用Fluent软件对齿轮箱的传热模型进行热流耦合仿真分析,得出了齿轮对流换热系数的等值线。④对运转过程中齿轮的瞬态温度场进行了流体动力学仿真,得出不同时刻齿轮副的温度等值线以及轮齿啮合区附近节点的温度时间历程,并研究了转速对齿轮温度分布的影响。