[发明专利]一种飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法及系统

权利要求书

1.一种飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法，其特征在于，所述方法包括：

利用三维建模软件建立锥齿轮传动系统的三维模型；所述三维模型包括箱体、多个出油口、通气孔、主动锥齿轮和从动锥齿轮；

对锥齿轮传动系统的三维模型进行预处理，获得网格文件；

将所述网格文件导入已设置仿真参数的流体力学计算软件，计算多份油膜沉积厚度；

基于CFD方法，根据多份油膜沉积厚度计算螺旋锥齿轮入口处齿面的平均油膜沉积厚度；

根据螺旋锥齿轮确定入口位置处的临界油膜厚度；

判断所述平均油膜沉积厚度是否大于或等于所述临界油膜厚度；如果所述平均油膜沉积厚度大于或等于所述临界油膜厚度，则确定润滑状态为充分润滑状态；如果所述平均油膜沉积厚度小于所述临界油膜厚度，则确定润滑状态为乏油状态。

2.根据权利要求1所述的飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法，其特征在于，所述对锥齿轮传动系统的三维模型进行预处理，获得网格文件，具体包括：

对所述三维模型进行简化，获得简化模型；

通过布尔运算根据所述简化模型构建流体域；

根据所述流体域确定锥齿轮传动系统对应的流体数值计算模型；

将所述流体数值计算模型导入网格划分软件进行网格划分，获得网格文件。

3.根据权利要求2所述的飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法，其特征在于，所述将所述流体数值计算模型导入网格划分软件进行网格划分，获得网格文件，具体包括：

将所述流体数值计算模型导入网格划分软件，采用非结构化四面体网格，应用全局网格划分方法进行全局网格划分；

对已进行全局网格划分的关键部位应用局部网格划分方法进行局部网格加密，获得网格文件；所述关键部位包括齿面间距、齿轮壁面、通气孔和导油管。

4.根据权利要求1所述的飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法，其特征在于，所述将所述网格文件导入已设置仿真参数的流体力学计算软件，计算多份油膜沉积厚度，具体包括：

设置流体力学计算软件的仿真参数；

将所述网格文件导入已设置仿真参数的流体力学计算软件中，截取对应离散齿面的法向截面；

计算所述法向截面对应的油液体积分数等值线坐标和齿面坐标；

将所述油液体积分数等值线坐标和所述齿面坐标代入距离公式，计算沿齿宽方向第i份油膜宽度、沿齿高方向第j份油膜沉积长度对应的油膜沉积厚度h_cij，其中，i和j均为大于等于1的正整数。

5.根据权利要求1所述的飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法，其特征在于，所述根据螺旋锥齿轮确定入口位置处的临界油膜厚度，具体包括：

将螺旋锥齿轮等效为当量斜齿轮；

计算当量斜齿轮的接触区半宽；

根据所述接触区半宽确定入口位置处的临界油膜厚度。

6.一种飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别系统，其特征在于，所述系统包括：

三维模型构建模块，用于利用三维建模软件建立锥齿轮传动系统的三维模型；所述三维模型包括箱体、多个出油口、通气孔、主动锥齿轮和从动锥齿轮；

预处理模块，用于对锥齿轮传动系统的三维模型进行预处理，获得网格文件；

导入模块，用于将所述网格文件导入已设置仿真参数的流体力学计算软件，计算多份油膜沉积厚度；

平均油膜沉积厚度确定模块，用于基于CFD方法，根据多份油膜沉积厚度计算螺旋锥齿轮入口处齿面的平均油膜沉积厚度；

临界油膜厚度确定模块，用于根据螺旋锥齿轮确定入口位置处的临界油膜厚度；

判断模块，用于判断所述平均油膜沉积厚度是否大于或等于所述临界油膜厚度；如果所述平均油膜沉积厚度大于或等于所述临界油膜厚度，则确定润滑状态为充分润滑状态；如果所述平均油膜沉积厚度小于所述临界油膜厚度，则确定润滑状态为乏油状态。