基于熱流耦合高速列車齒輪箱溫度場的數(shù)值研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-30 13:35
齒輪傳動(dòng)裝置作為高速列車動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的核心部件之一,隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高,運(yùn)營里程不斷增加,齒輪箱內(nèi)部愈加復(fù)雜變化的溫度,對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置的潤滑與密封會(huì)產(chǎn)生不良影響。所以很有必要針對(duì)齒輪箱內(nèi)部溫度場進(jìn)行深入研究。列車在高速運(yùn)行的過程中,由齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生的各種功率損失,最終會(huì)以熱能的形式向外傳遞,使得傳動(dòng)系統(tǒng)的溫度不斷增加。潤滑油作為箱體內(nèi)重要的熱量傳遞介質(zhì),伴隨著溫度變化其粘度也會(huì)發(fā)生變化。粘度的變化進(jìn)而可能引起齒面膠合失效,軸承燒傷及齒輪傳動(dòng)效率降低等不良影響。為此,開展齒輪箱內(nèi)溫度場的研究將對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置的潤滑方式及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供積極有利的指導(dǎo),并有助于縮短設(shè)計(jì)周期、降低設(shè)計(jì)費(fèi)用。本文以高速列車齒輪傳動(dòng)裝置為研究對(duì)象,基于流體動(dòng)力學(xué)及傳熱學(xué)相關(guān)理論,將理論計(jì)算與有限元仿真分析相結(jié)合,應(yīng)用Pumplinx軟件建立齒輪傳動(dòng)裝置的溫度仿真分析模型,對(duì)箱體內(nèi)部溫度的大小及分布進(jìn)行系統(tǒng)地分析,分別對(duì)齒輪轉(zhuǎn)速和浸油深度對(duì)溫度的影響進(jìn)行對(duì)比分析。本文主要研究內(nèi)容如下:1)分析齒輪傳動(dòng)裝置熱量產(chǎn)生及傳遞方式,分析計(jì)算油氣混合流動(dòng)狀態(tài)下的齒輪箱內(nèi)表面和齒輪端面的對(duì)流換熱系數(shù)及與外界空氣換熱的齒輪...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 齒輪溫度場國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 齒輪箱傳熱分析
2.1 傳熱基本原理
2.2 潤滑油粘溫特性
2.3 齒輪箱傳熱分析
2.3.1 箱體外壁面對(duì)流換熱
2.3.2 箱體內(nèi)壁面對(duì)流換熱
2.3.3 齒輪端面對(duì)流換熱
2.4 本章小結(jié)
第三章 齒輪箱功率損失計(jì)算分析
3.1 齒輪傳動(dòng)裝置參數(shù)
3.2 齒輪傳動(dòng)功率損失分析
3.2.1 齒輪嚙合功率損失計(jì)算分析
3.2.2 攪油功率損失計(jì)算分析
3.2.3 風(fēng)阻功率損失計(jì)算分析
3.2.4 軸承功率損失計(jì)算分析
3.3 總功率損失分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 齒輪箱熱平衡仿真分析
4.1 仿真模型建立
4.2 轉(zhuǎn)速對(duì)齒輪箱溫度的影響
4.3 浸油深度對(duì)齒輪箱溫度的影響
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]齒輪風(fēng)阻損失仿真及其實(shí)際應(yīng)用[J]. 梁作斌,杜佳佳,郭梅. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]多功能齒輪攪油功率損耗實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法研究[J]. 張佩,王斌,周雅杰. 潤滑與密封. 2017(06)
[3]潤滑油黏溫特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王志芳,劉逸飛,傅行軍,郭瑞,楊建剛. 潤滑與密封. 2016(04)
[4]基于CFD的面齒輪風(fēng)阻功率損失研究[J]. 趙寧,賈清健. 機(jī)械傳動(dòng). 2012(09)
[5]機(jī)車傳動(dòng)齒輪箱溫度場數(shù)字仿真[J]. 張志彬,張開林,姚遠(yuǎn). 鐵道機(jī)車車輛. 2010(06)
[6]潤滑油粘度的影響因素分析[J]. 李興虎,趙曉靜. 潤滑油. 2009(06)
[7]高速列車傳動(dòng)齒輪箱熱分析的建模與仿真[J]. 陳曉玲,張武高,黃智勇,周平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(23)
[8]熱網(wǎng)絡(luò)法概論[J]. 康芹,李世武,郭建利. 工業(yè)加熱. 2006(05)
[9]航空潤滑油粘溫特性動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫的建立[J]. 王燕霜,楊伯原,王黎欽. 潤滑與密封. 2006(01)
[10]行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)熱分析[J]. 張永紅,蘇華,劉志全,沈允文. 航空學(xué)報(bào). 2000(05)
博士論文
[1]基于場協(xié)同原理的車用冷卻系統(tǒng)流動(dòng)傳熱耦合分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 黃鈺期.浙江大學(xué) 2010
[2]高速齒輪傳動(dòng)輪齒的溫度模擬及過程參數(shù)的敏感性分析[D]. 龍慧.重慶大學(xué) 2001
碩士論文
[1]高速列車鋁合金齒輪箱體流場溫度場耦合計(jì)算[D]. 李亞麗.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于熱流耦合的錐齒輪流場與溫度場仿真分析[D]. 王忠達(dá).吉林大學(xué) 2015
[3]微型汽車變速箱熱平衡分析研究[D]. 周浩.武漢理工大學(xué) 2013
[4]基于熱流耦合的齒輪對(duì)流換熱及溫度場分析[D]. 董春鋒.重慶大學(xué) 2011
[5]機(jī)車齒輪箱溫度及壓力場仿真研究[D]. 張志彬.西南交通大學(xué) 2011
[6]基于熱網(wǎng)絡(luò)法的行星減速器熱分析[D]. 黃飛.南京航空航天大學(xué) 2011
[7]風(fēng)電齒輪箱箱體熱結(jié)構(gòu)特性分析研究[D]. 張小嬋.大連理工大學(xué) 2009
[8]高速列車傳動(dòng)齒輪箱的熱平衡計(jì)算分析[D]. 黃智勇.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3466822
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 齒輪溫度場國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 齒輪箱傳熱分析
2.1 傳熱基本原理
2.2 潤滑油粘溫特性
2.3 齒輪箱傳熱分析
2.3.1 箱體外壁面對(duì)流換熱
2.3.2 箱體內(nèi)壁面對(duì)流換熱
2.3.3 齒輪端面對(duì)流換熱
2.4 本章小結(jié)
第三章 齒輪箱功率損失計(jì)算分析
3.1 齒輪傳動(dòng)裝置參數(shù)
3.2 齒輪傳動(dòng)功率損失分析
3.2.1 齒輪嚙合功率損失計(jì)算分析
3.2.2 攪油功率損失計(jì)算分析
3.2.3 風(fēng)阻功率損失計(jì)算分析
3.2.4 軸承功率損失計(jì)算分析
3.3 總功率損失分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 齒輪箱熱平衡仿真分析
4.1 仿真模型建立
4.2 轉(zhuǎn)速對(duì)齒輪箱溫度的影響
4.3 浸油深度對(duì)齒輪箱溫度的影響
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]齒輪風(fēng)阻損失仿真及其實(shí)際應(yīng)用[J]. 梁作斌,杜佳佳,郭梅. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]多功能齒輪攪油功率損耗實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法研究[J]. 張佩,王斌,周雅杰. 潤滑與密封. 2017(06)
[3]潤滑油黏溫特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王志芳,劉逸飛,傅行軍,郭瑞,楊建剛. 潤滑與密封. 2016(04)
[4]基于CFD的面齒輪風(fēng)阻功率損失研究[J]. 趙寧,賈清健. 機(jī)械傳動(dòng). 2012(09)
[5]機(jī)車傳動(dòng)齒輪箱溫度場數(shù)字仿真[J]. 張志彬,張開林,姚遠(yuǎn). 鐵道機(jī)車車輛. 2010(06)
[6]潤滑油粘度的影響因素分析[J]. 李興虎,趙曉靜. 潤滑油. 2009(06)
[7]高速列車傳動(dòng)齒輪箱熱分析的建模與仿真[J]. 陳曉玲,張武高,黃智勇,周平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(23)
[8]熱網(wǎng)絡(luò)法概論[J]. 康芹,李世武,郭建利. 工業(yè)加熱. 2006(05)
[9]航空潤滑油粘溫特性動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫的建立[J]. 王燕霜,楊伯原,王黎欽. 潤滑與密封. 2006(01)
[10]行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)熱分析[J]. 張永紅,蘇華,劉志全,沈允文. 航空學(xué)報(bào). 2000(05)
博士論文
[1]基于場協(xié)同原理的車用冷卻系統(tǒng)流動(dòng)傳熱耦合分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 黃鈺期.浙江大學(xué) 2010
[2]高速齒輪傳動(dòng)輪齒的溫度模擬及過程參數(shù)的敏感性分析[D]. 龍慧.重慶大學(xué) 2001
碩士論文
[1]高速列車鋁合金齒輪箱體流場溫度場耦合計(jì)算[D]. 李亞麗.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于熱流耦合的錐齒輪流場與溫度場仿真分析[D]. 王忠達(dá).吉林大學(xué) 2015
[3]微型汽車變速箱熱平衡分析研究[D]. 周浩.武漢理工大學(xué) 2013
[4]基于熱流耦合的齒輪對(duì)流換熱及溫度場分析[D]. 董春鋒.重慶大學(xué) 2011
[5]機(jī)車齒輪箱溫度及壓力場仿真研究[D]. 張志彬.西南交通大學(xué) 2011
[6]基于熱網(wǎng)絡(luò)法的行星減速器熱分析[D]. 黃飛.南京航空航天大學(xué) 2011
[7]風(fēng)電齒輪箱箱體熱結(jié)構(gòu)特性分析研究[D]. 張小嬋.大連理工大學(xué) 2009
[8]高速列車傳動(dòng)齒輪箱的熱平衡計(jì)算分析[D]. 黃智勇.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3466822
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3466822.html
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