汽車分動(dòng)器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬范文

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1分動(dòng)器內(nèi)部流場數(shù)值模擬

首先設(shè)置其邊界條件和物理參數(shù)，以實(shí)際工作狀況為基礎(chǔ)，設(shè)置大齒輪的逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)速為300r/min。分動(dòng)器齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，不同時(shí)刻分動(dòng)器殼體內(nèi)部的流體分布是截然不同的，0.06s時(shí)，部分齒輪油被甩離齒面；0.12s時(shí)，潤滑油被甩到分動(dòng)器殼體上，起到降溫、冷卻的作用。下面分別分析一下不同時(shí)刻分動(dòng)器內(nèi)部流體的速度場和壓力的矢量圖：

1.1分動(dòng)器內(nèi)部流體的速度場

如圖3為不同時(shí)刻的分動(dòng)器內(nèi)部流體的速度矢量圖。齒輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在齒輪的底部出現(xiàn)了流體速度的最高值，齒輪接著轉(zhuǎn)動(dòng)，最高值也隨著齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向變化，在齒輪嚙合點(diǎn)處，速度始終保持較大值。最大值的變化隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)一直在變化，但是均出現(xiàn)在輪齒的邊界處，并且在齒輪嚙合點(diǎn)處嚙合區(qū)的流速最大。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中流體速度的最大值是有波動(dòng)的，但在齒輪加速過程中整體趨勢是上升的。分動(dòng)器殼體內(nèi)部流體的流動(dòng)動(dòng)向及流動(dòng)狀態(tài)通過圖4不同時(shí)刻的流線圖來表示。齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，其內(nèi)部的流動(dòng)變得雜亂，并且在輪齒的嚙合部分出現(xiàn)了渦旋現(xiàn)象，使得流體速度最大值出現(xiàn)于齒輪嚙合區(qū)。

1.2分動(dòng)器內(nèi)部流體的壓力場

如圖5為齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)不同時(shí)刻的壓力云圖。通過不同時(shí)刻分動(dòng)器殼體內(nèi)流體齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的壓力云圖可知，齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，流體內(nèi)部的壓力值在向嚙合區(qū)轉(zhuǎn)移的同時(shí)，是逐漸波動(dòng)增大的，在與齒輪接觸區(qū)域一直保持較高值。

2結(jié)論

本文通過對(duì)汽車分動(dòng)器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬（包括分動(dòng)器內(nèi)部流體的速度場和壓力場），可得出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中流體速度的最大值是波動(dòng)的，但在齒輪加速過程中整體趨勢是上升的，而殼內(nèi)的壓力變化也較大，隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸出現(xiàn)小幅波動(dòng)并穩(wěn)定的波動(dòng)在一定范圍內(nèi)，且嚙入點(diǎn)附近的壓力變化相對(duì)較小、較平穩(wěn)。此分析結(jié)果為分動(dòng)器的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)，也可以縮短設(shè)計(jì)周期、降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、改善及提高分動(dòng)器的性能。

作者：梁俊濤張莉單位：泰安航天特種車有限公司