摘 要:【目的】為了研究某電動(dòng)汽車減速器不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位及潤(rùn)滑油溫度,對(duì)油液顆粒分布、齒輪攪拌油液時(shí)的功率損耗以及軸承潤(rùn)滑性能的影響,開(kāi)展某電動(dòng)汽車減速器內(nèi)部腔體潤(rùn)滑效果的分析和齒輪攪油功率損失的相關(guān)研究?!痉椒ā繎?yīng)用ShonDY軟件中基于改進(jìn)的半隱式運(yùn)動(dòng)粒子法(MPS)進(jìn)行仿真分析,通過(guò)自帶的后處理功能獲取減速器內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)據(jù),根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)來(lái)分析不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位及潤(rùn)滑油溫度,對(duì)油液顆粒分布、齒輪攪拌油液時(shí)的功率損耗以及軸承潤(rùn)滑性能的影響?!窘Y(jié)果】對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出,不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位對(duì)油液顆粒分布、齒輪攪拌油液時(shí)的功率損耗以及軸承潤(rùn)滑性能有顯著影響,潤(rùn)滑油溫度對(duì)潤(rùn)滑效果、油液粒子分布和攪油功率損失的影響較小?!窘Y(jié)論】研究結(jié)果可為電動(dòng)汽車減速器內(nèi)部腔體和齒輪的相關(guān)設(shè)計(jì)提供參考。
關(guān)鍵詞:減速器;潤(rùn)滑流場(chǎng);粒子法;攪油功率損失
中圖分類號(hào):U469.72" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " 文章編號(hào):1003-5168(2024)22-0041-07
DOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.22.009
Simulation Analysis of the Lubrication Flow Field of an Electric Vehicle Reducer
Abstract: [Purposes] In order to study the influence of an electric vehicle reducer at different input speed, lubricating oil level and lubricating oil temperature on the distribution of oil particles, the power loss of gear mixing oil, and the bearing lubrication performance, the analysis of the lubrication effect of the internal cavity of an electric vehicle reducer and the related study of gear stirring oil power loss are carried out. [Methods] In this paper, the simulation analysis is carried out based on the improved semi-implicit moving particle method ( MPS ) in ShonDY software. The data of the internal flow field of the reducer are obtained through the built-in post-processing function. According to the obtained data, the effects of different input speeds, lubricating oil level and lubricating oil temperature on the distribution of oil particles, the power loss of stirring oil and the lubrication performance of the bearing are analyzed. [Findings] The analysis and study of the simulation data can show that different input speed and lubricating oil level have significant effects on the distribution of oil particles, the power loss of of stirring oil and the bearing lubrication performance, and the lubricating oil temperature has little influence on the lubrication effect, oil particle distribution and the power loss of stirring oil. [Conclusions] The obtained results will provide a reference for the design of the internal cavity and gear of an electric vehicle reducer.
Keywords: reducer; lubrication flow field; particle method; power loss of stirring oil
0 引言
減速器作為電動(dòng)汽車的重要組成部分,在電動(dòng)汽車的拉動(dòng)下需求也在快速增加。在減速器工作過(guò)程中,齒輪之間、傳動(dòng)軸與殼體之間,需要充分潤(rùn)滑,才能減少傳動(dòng)部件磨損,防止損壞關(guān)鍵零部件、噪聲過(guò)大以及影響減速器壽命。所以,對(duì)減速器潤(rùn)滑流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析對(duì)減速器的性能優(yōu)化具有十分重要的意義。
張廣杰等[1]在不改變內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)的前提下,通過(guò)控制齒輪與殼體之間的距離,改變齒輪與殼體之間形成局部空間的尺寸,從而改變齒輪與殼體之間的壓力,達(dá)到為潤(rùn)滑油增壓的效果,這就使得齒輪帶動(dòng)的液體潤(rùn)滑油上升的位置更高,并且潤(rùn)滑油在脫離齒輪瞬間具備更高的速度,改善了潤(rùn)滑油噴射的距離和流量。何述華[2]對(duì)高速重載減速器進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)高速重載減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運(yùn)行環(huán)境較惡劣,大多采用噴油潤(rùn)滑,合理高效的潤(rùn)滑方案能減少傳動(dòng)構(gòu)件的摩擦磨損、發(fā)熱及功率損失,進(jìn)而提高和延長(zhǎng)減速器的使用性能與壽命。張輝[3]為了獲得安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的掘進(jìn)機(jī),以某型號(hào)掘進(jìn)機(jī)減速器齒輪為研究對(duì)象,對(duì)齒輪的潤(rùn)滑特性分類進(jìn)行分析,運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真的方法對(duì)運(yùn)行過(guò)程中掘進(jìn)機(jī)減速器齒輪的潤(rùn)滑特性進(jìn)行仿真分析。謝遲新等[4]基于充分的調(diào)研與大量的前期計(jì)算分析,利用移動(dòng)粒子半隱式法(MPS)對(duì)軌道車輛用二級(jí)傳動(dòng)齒輪箱的飛濺潤(rùn)滑特性進(jìn)行研究,分析了不同輸入軸轉(zhuǎn)速、初始潤(rùn)滑油油量和環(huán)境溫度下齒輪箱內(nèi)部潤(rùn)滑油的流場(chǎng)特性。Groenenboom等[5] 介紹了Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH)算法的一些最新進(jìn)展,并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較證明該算法的有效性。在簡(jiǎn)要概述混合SPH-FE方法的工業(yè)應(yīng)用之后,對(duì)三個(gè)計(jì)算研究進(jìn)行了更詳細(xì)的討論。結(jié)果表明,SPH-FE方法適用于強(qiáng)流現(xiàn)象和流固耦合問(wèn)題。Zhe等[6] 采用無(wú)網(wǎng)格光滑粒子流體力學(xué)有限體積法(SPH)解決了復(fù)雜多相流體的流動(dòng)問(wèn)題。Zhu等[7]基于AMESim軟件建立電動(dòng)汽車齒輪減速器熱網(wǎng)絡(luò)仿真模型,考慮減速器各部件的產(chǎn)熱和傳熱過(guò)程,對(duì)減速器進(jìn)行熱和效率分析。在此基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了二次開(kāi)發(fā)子模型,實(shí)現(xiàn)了基于不同潤(rùn)滑油溫度和工況的對(duì)流系數(shù)實(shí)時(shí)計(jì)算。
1 減速器三維模型的建立與前處理
1.1 三維模型的建立
本研究運(yùn)用三維建模軟件創(chuàng)建了電動(dòng)汽車單級(jí)減速器模型,如圖1所示。該減速器包括深溝球軸承、圓錐滾子軸承、輸入軸、中間軸、輸出軸、兩組齒輪及兩個(gè)殼體組件。
1.2 三維模型的前處理
首先,將減速器的模型導(dǎo)入到 HyperMesh 中,將減速器各部分分類。左殼體部分:左殼體、左側(cè)三個(gè)軸承的外圈;右殼體部分:右殼體、右側(cè)三個(gè)軸承的外圈;輸入軸部分:輸入軸、輸入軸軸承內(nèi)圈;中間軸部分:中間軸、中間軸軸承內(nèi)圈;輸出軸部分:差速器、輸出軸軸承內(nèi)圈;輸入軸軸承滾子,中間軸軸承滾子,輸出軸軸承滾子各作為一部分。其次,對(duì)模型進(jìn)行處理形成封閉的容腔。與有限體積法不同,半隱式運(yùn)動(dòng)粒子法(MPS)是一種無(wú)網(wǎng)格技術(shù),這意味著在模擬過(guò)程中不需要對(duì)減速器模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,從而能夠保留減速器內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。由于這種方法保留了模型的所有細(xì)節(jié),因此可以實(shí)現(xiàn)較高的整體仿真精度。最后,將處理好的模型導(dǎo)入ShonDY軟件中生成前處理后模型,如圖2所示。
2 確定計(jì)算參數(shù)
2.1 設(shè)立不同參數(shù)
本研究根據(jù)減速器在不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位及潤(rùn)滑油溫度條件下,對(duì)油液顆粒分布、齒輪攪拌油液時(shí)的功率損耗以及軸承潤(rùn)滑性能的影響,對(duì)不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位及潤(rùn)滑油溫度下的減速器進(jìn)行研究。
首先,設(shè)定不同輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)設(shè)定電動(dòng)汽車實(shí)際運(yùn)行中工況,分別為1 669.25 r/min對(duì)應(yīng)中低速工況,391.12 r/min對(duì)應(yīng)低速工況,2 968.33 r/min對(duì)應(yīng)中高速工況,2 947.38 r/min對(duì)應(yīng)中速工況,7 144.95 r/min對(duì)應(yīng)高速工況,-2 968.33 r/min對(duì)應(yīng)倒車工況。
其次,潤(rùn)滑油溫度根據(jù)潤(rùn)滑油的工作溫度設(shè)置3個(gè)溫度分別為40、70 和100 ℃。最后,油液高度根據(jù)輸出齒的高度和溢油孔的高度確定,因此選擇設(shè)置3個(gè)高度分別為30、60和80 mm。
2.2 求解器參數(shù)設(shè)定
在進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí),需要考慮以下三方面:每個(gè)工況的仿真時(shí)間、潤(rùn)滑油粒子的尺寸大小、仿真時(shí)間步長(zhǎng)。為了進(jìn)行定量分析,依據(jù)減速器輸出齒輪旋轉(zhuǎn)20圈的條件,來(lái)設(shè)置仿真時(shí)間。當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速分別為1 669.25、391.12、2 968.33、2 947.38、7 144.95和-2 968.33 r/min時(shí),對(duì)應(yīng)的仿真時(shí)間分別設(shè)置為5.15、21.97、2.90、2.92、1.20和2.90 s。潤(rùn)滑油粒子的尺寸大小會(huì)影響計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間。為了滿足計(jì)算精度并且減少計(jì)算量,本研究進(jìn)行網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證,最終選擇1.5 mm的網(wǎng)格尺寸,總網(wǎng)格數(shù)量為3 261 931個(gè)。時(shí)間步長(zhǎng)根據(jù)不同的工況進(jìn)行調(diào)整,在經(jīng)過(guò)多次調(diào)試后確定了適合的時(shí)間步長(zhǎng)。
3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
為了分析某電動(dòng)汽車減速器在不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位及潤(rùn)滑油溫度對(duì)油液顆粒分布、齒輪攪拌油液時(shí)的功率損耗以及軸承潤(rùn)滑性能的影響,本研究設(shè)立了10種工況進(jìn)行仿真分析,其中工況1到工況6 區(qū)別在于輸入轉(zhuǎn)速不同,以研究輸入轉(zhuǎn)速的影響;工況 4、工況 7 和工況 8 區(qū)別在于潤(rùn)滑油油溫不同,以研究油溫的影響;工況 4、工況 9 和工況10區(qū)別在于潤(rùn)滑油油液高度不同,以研究油液高度的影響。10種工況的基本參數(shù)見(jiàn)表1。
3.1 輸入轉(zhuǎn)速的影響
當(dāng)減速器潤(rùn)滑油高度為60 mm,潤(rùn)滑油油溫為40 ℃,輸入轉(zhuǎn)速為1 669.25、391.12、2 968.33、2 947.38、7 144.95和-2 968.33 r/min,并且仿真結(jié)果趨于穩(wěn)定時(shí)的潤(rùn)滑油粒子在減速器內(nèi)部的分布情況如圖3至圖 7所示。對(duì)圖3至圖7的潤(rùn)滑油粒子進(jìn)行分析可以得出,隨著轉(zhuǎn)速的不斷增加,減速器的潤(rùn)滑油粒子覆蓋面積越來(lái)越大,對(duì)齒輪和軸承的潤(rùn)滑性能也逐步提升,但是這種提升隨轉(zhuǎn)速達(dá)到一定限度時(shí)趨于停止。
3.2 油液高度的影響
當(dāng)減速器輸入轉(zhuǎn)速為1 669.25 r/min,潤(rùn)滑油油溫為40 ℃,潤(rùn)滑油高度分別為30、60和80 mm,并且仿真結(jié)果趨于穩(wěn)定時(shí)潤(rùn)滑油粒子在減速器內(nèi)部的分布情況如圖8至圖10所示。由圖8可知,當(dāng)潤(rùn)滑油較少時(shí),輸出軸齒輪潤(rùn)滑效果較好。中間軸齒輪和輸入軸齒輪未直接接觸潤(rùn)滑油,只能通過(guò)輸出軸的甩油進(jìn)行潤(rùn)滑,潤(rùn)滑效果不好。由圖9可知,當(dāng)輸出軸齒輪和中間軸齒輪都能實(shí)現(xiàn)浸油潤(rùn)滑時(shí),輸出軸齒輪和中間軸齒輪潤(rùn)滑效果較好,并且可以更好地將潤(rùn)滑油甩到輸入軸,使輸入軸有更好的潤(rùn)滑效果。由圖10知,當(dāng)潤(rùn)滑油接近溢油孔時(shí),隨著潤(rùn)滑油高度的增加,輸出軸齒輪、中間軸齒輪和輸入軸齒輪都能實(shí)現(xiàn)浸油潤(rùn)滑,潤(rùn)滑效果較好。由此可以得出,隨著潤(rùn)滑油高度的增加,減速器潤(rùn)滑效果會(huì)越來(lái)越好。
3.3 油溫的影響
當(dāng)減速器轉(zhuǎn)速為2 947.38 r/min,潤(rùn)滑油的油液高度為60 mm,潤(rùn)滑油油溫分別為40、70和100 ℃,并且仿真結(jié)果趨于穩(wěn)定時(shí)的潤(rùn)滑油粒子在減速器內(nèi)部的分布情況如圖11至圖13所示。將3幅圖中的油液粒子分布情況進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),油液粒子分布基本一致,由此可以得出潤(rùn)滑油油溫對(duì)潤(rùn)滑效果影響不大。
3.4 攪油功率損失分析
上文探討了不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位及潤(rùn)滑油溫度對(duì)油液顆粒分布、軸承潤(rùn)滑效果的影響,是從定性角度進(jìn)行分析的。下文將從定量角度進(jìn)行分析不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位及潤(rùn)滑油溫度對(duì)攪油功率損失的影響。
減速器輸出軸的攪油功率損失在仿真過(guò)程中會(huì)趨于穩(wěn)定狀態(tài),通過(guò)軟件的后處理功能,選取趨于穩(wěn)定的時(shí)間段進(jìn)行時(shí)域平均處理,獲取輸出軸的攪油功率損失數(shù)據(jù),具體見(jiàn)表2。
由表2可知,工況1~6顯示的是潤(rùn)滑油高度為60 mm,潤(rùn)滑油油溫為40 ℃,輸入轉(zhuǎn)速分別為1 669.25、391.12、2 968.33、2 947.38、7 144.95和-2 968.33 r/min,并且仿真結(jié)果趨于穩(wěn)定時(shí)的輸出軸平均攪油功率損失。當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速較低,具體為391.12 r/min時(shí),輸出軸的攪油功率損失最小,可以忽略不計(jì);而當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速較高,具體為7 144.96 r/min時(shí),攪油功率損失明顯增大,上升幅度急劇增加。這表明攪油功率損失隨輸入轉(zhuǎn)速的提高而增加。
從表 2還可以發(fā)現(xiàn),工況4、工況7和工況8在輸入轉(zhuǎn)速為2 947.38 r/min,油液高度為60 mm,油溫分別為 40、70和100 ℃工況下的攪油功率損失情況為油溫為 40 ℃時(shí)攪油功率損失最高,油溫為100 ℃時(shí)攪油功率損失最低。這表明攪油功率損失隨著油溫的提高呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。
從表 2還可以發(fā)現(xiàn),工況4、工況9和工況10輸入轉(zhuǎn)速在2 947.38 r/min,油溫為 40 ℃,油液高度分別為30、60、80 mm工況下的攪油功率損失。油液高度從30 mm提升到80 mm會(huì)導(dǎo)致攪油功率損失提高218倍。這表明攪油功率損失隨著油溫的提高呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。
3.5 軸承潤(rùn)滑效果分析
分析減速器內(nèi)流場(chǎng)分布可知,潤(rùn)滑油油量直接影響齒輪箱的流場(chǎng)分布,從而影響齒輪的潤(rùn)滑效果。當(dāng)減速器箱體中潤(rùn)滑油油量較少時(shí),箱體中飛濺的潤(rùn)滑油油粒較少,減速器各元件表面溫度不能被及時(shí)傳導(dǎo)走,導(dǎo)致各元件表面溫度過(guò)高,從而影響其表面油膜厚度,較高的溫度會(huì)導(dǎo)致齒輪齒面和軸承損傷[8]。
本研究對(duì)某電動(dòng)汽車減速器輸入軸、中間軸、輸出軸的兩側(cè)軸承的潤(rùn)滑效果進(jìn)行分析,軸承的外徑和內(nèi)徑參數(shù),輸入軸、中間軸、輸出軸的兩側(cè)軸承的基本參數(shù)見(jiàn)表3。對(duì)6個(gè)軸承進(jìn)行編號(hào),輸入軸上的兩側(cè)軸承分別命名為軸承 1 和軸承 2,中間軸上的兩側(cè)軸承分別命名為軸承 3 和軸承 4,輸出軸上的兩側(cè)軸承分別命名為軸承 5 和軸承 6。6個(gè)軸承設(shè)定的名稱對(duì)應(yīng)的位置如圖 14所示。
單個(gè)滾動(dòng)軸承所需潤(rùn)滑油油量[Q]的經(jīng)驗(yàn)公式見(jiàn)式(1)。
式中:[d]為軸承外徑;[b]為軸承寬度;[n]為軸承轉(zhuǎn)速。
考慮軸承的內(nèi)圈、滾動(dòng)體和外圈在實(shí)際運(yùn)行中的情況,將軸承內(nèi)圈和旋轉(zhuǎn)軸合并成一個(gè)部件,將軸承外圈和殼體合并成一個(gè)部件,軸承滾動(dòng)體在運(yùn)行過(guò)程中是旋轉(zhuǎn)的,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)設(shè)置深溝球軸承的滾動(dòng)體為旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的一半,圓錐滾子軸承為旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的1/3。將軸承的參數(shù)和輸入轉(zhuǎn)速代入式(1)中進(jìn)行計(jì)算,得出對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速下6個(gè)軸承的理論潤(rùn)滑油油量見(jiàn)表 4。
通過(guò)ShonDY軟件自帶的后處理功能,得到各個(gè)工況下所對(duì)應(yīng)的6個(gè)軸承流量監(jiān)控面的平均體積流量曲線。以工況4(輸入轉(zhuǎn)速為2 947.38 r/min,油液高度為60 mm)為例,得到工況4所對(duì)應(yīng)的6個(gè)軸承的平均體積流量曲線。選取整個(gè)計(jì)算時(shí)間內(nèi)各監(jiān)控面的平均體積流量曲線中的最大值作為仿真數(shù)值與理論數(shù)值進(jìn)行對(duì)比。
運(yùn)用上述處理方法,對(duì)其他數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以獲得工況4下軸承1~6的平均體積流量最大值分別為35、6.5、80、45、55和27 mL/min。其中,輸入軸軸承的潤(rùn)滑油量小于42.16 mL/min,中間軸軸承的潤(rùn)滑油量大于22.56 mL/min,而輸出軸兩端軸承的潤(rùn)滑油油量一端小于39.44 mL/min,另一端大于39.44 mL/min。因此,在工況4下,6個(gè)軸承中只有3個(gè)軸承的潤(rùn)滑效果良好。
使用相同的處理方法,對(duì)其他工況進(jìn)行處理,得到對(duì)應(yīng)工況下6個(gè)軸承的平均體積流量數(shù)值,具體見(jiàn)表5。
由表5可知,工況1、工況3至工況6中對(duì)應(yīng)的軸承3、4的平均體積流量均超過(guò)對(duì)應(yīng)的中間軸軸承所需的理論潤(rùn)滑油量,表明軸承 3 和軸承 4 的潤(rùn)滑效果良好。而軸承1 比軸承2潤(rùn)滑效果好一些,但都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所需的潤(rùn)滑油量,表明軸承 1 和軸承 2 的潤(rùn)滑效果不理想。軸承5 和軸承6平均體積流量和所需的潤(rùn)滑油量相近,潤(rùn)滑效果良好。
綜上所述,當(dāng)減速器輸入轉(zhuǎn)速?gòu)?91.12 r/min逐步增加到7 144.95 r/min時(shí),獲取每個(gè)工況下6個(gè)軸承的平均體積流量,可以得出平均體積流量隨輸入轉(zhuǎn)速的增加而增大,并且轉(zhuǎn)速對(duì)各個(gè)監(jiān)控面的流量影響也是不一樣的,例如,對(duì)監(jiān)控面軸承3和監(jiān)控面軸承4的影響最大,對(duì)監(jiān)控面軸承1和監(jiān)控面軸承2的影響較小。在潤(rùn)滑油高度方面,潤(rùn)滑油高度提升對(duì)潤(rùn)滑效果的提升也是巨大的。例如,當(dāng)潤(rùn)滑油高度從30 mm 提升到80 mm 時(shí),監(jiān)控面軸承3、監(jiān)控面軸承4、監(jiān)控面軸承5、監(jiān)控面軸承6的平均體積流量分別提高了2.2倍、3倍、3.3倍、2.3倍,可以看出軸承 4和軸承 5的潤(rùn)滑效果受潤(rùn)滑油高度的影響顯著。
同時(shí)經(jīng)過(guò)與理論潤(rùn)滑油油量進(jìn)行對(duì)比,可得出當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為2 968.34、2 947.38和7 144.96 r/min 時(shí),軸承3的平均體積流量是其理論潤(rùn)滑油量的4.0倍、3.5倍和5.7倍,之所以軸承3的潤(rùn)滑油油量較高,是因?yàn)槠涓拷敵鲚S上的齒輪,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中,離心力比較大,飛濺的潤(rùn)滑油更多地被甩到軸承3上,從而導(dǎo)致油量增多。
4 結(jié)論
本研究以某電動(dòng)汽車減速器為研究對(duì)象,首先建立了減速器的三維模型,并根據(jù)ShonDY軟件的需求對(duì)模型進(jìn)行前處理;其次根據(jù)不同輸入轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油液位及潤(rùn)滑油溫度,確立了10種不同的計(jì)算工況;最后采用基于改進(jìn)的半隱式運(yùn)動(dòng)粒子法(MPS)對(duì)減速器進(jìn)行潤(rùn)滑仿真分析。通過(guò)仿真模擬研究了不同輸入轉(zhuǎn)速、油液高度和油溫對(duì)減速器內(nèi)部油液粒子分布、攪油功率損失及軸承潤(rùn)滑效果的影響,得出以下結(jié)論。
①隨著減速器輸入轉(zhuǎn)速的增加,油液粒子分布面積越來(lái)越大,潤(rùn)滑油油液可以更好地飛濺到中間軸和輸入軸,從而使?jié)櫥阅茉胶茫珴?rùn)滑效果隨著轉(zhuǎn)速升高到一定范圍趨于平穩(wěn)。同時(shí)也可以得到輸入轉(zhuǎn)速升高會(huì)使攪油功率損失不斷增加,因此減速器轉(zhuǎn)速運(yùn)行在2 968.34 r/min 和2 947.38 r/m為宜。
②隨著潤(rùn)滑油高度的增加,同樣使油液粒子分布面積越來(lái)越廣,中間軸和輸入軸可以進(jìn)入浸油潤(rùn)滑模式,從而增加軸承的潤(rùn)滑效果,但隨著潤(rùn)滑油高度的升高,攪油功率損失急劇增加,比轉(zhuǎn)速對(duì)攪油功率損失的影響更大,因此減速器轉(zhuǎn)速運(yùn)行在油液高度為60 mm為宜。
參考文獻(xiàn):
[1]張廣杰,莊磊.純電動(dòng)汽車減速機(jī)潤(rùn)滑性能改善的研究[J].時(shí)代汽車, 2023(16): 111-113.
[2]何述華.高速重載減速器潤(rùn)滑與熱特性研究[D].重慶:重慶大學(xué), 2022.
[3]張輝.基于計(jì)算機(jī)仿真掘進(jìn)機(jī)減速器齒輪潤(rùn)滑特性分析[J].煤炭技術(shù),2022, 41(11): 224-226.
[4]謝遲新,劉桓龍,賈瑞河,等.基于MPS方法的二級(jí)齒輪箱飛濺潤(rùn)滑特性研究[J].中國(guó)機(jī)械工程, 2021, 32(15): 1827-1835,1843.
[5]GROENENBOOM P,CARTWRIGHT B,MCGUCKIN D,et al. Numerical studies and industrial applications of the hybrid SPH-FE method[J].Computers and Fluids,2019,184.
[6]ZHE J,MILOS S,ERWIN A H,et al.Numerical simulations of oil flow inside a gearbox by smoothed particle hydrodynamics (sph) method[J].Tribology International,2018,127:47-58.
[7]ZHU B,XIANG W,LUO L,et al.Influence of lubricant supply on thermal and efficient performances of a gear reducer for electric vehicles[J].J. Tribol,2021:1-22.
[8] 王翔.基于效率及熱平衡分析的純電動(dòng)汽車減速器最佳油量研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2021.