[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

说明书

本发明公开一种飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法及系统，利用三维建模软件建立锥齿轮传动系统的三维模型；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；根据平均油膜沉积厚度和临界油膜厚度判断是否为充分润滑。本专利通过理论与仿真相结合，进而准确确定滑螺旋锥齿轮润滑状态为充分润滑状态还是乏油状态。

技术领域

本发明涉及润滑状态识别技术领域，特别是涉及一种飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法及系统。

背景技术

航空螺旋锥齿轮高速重载、飞行姿态多变工况条件下，齿面润滑效果难以判定，若进入乏油润滑状态则严重威胁直升机的飞行安全。飞溅润滑方式下，机匣内油-气两相流动规律不明，滑油在齿面沉积的同时受离心力作用产生飞溅，齿面上形成微米级厚度的润滑油膜。因为通过实验测量微米级别的油膜厚度较为困难，所以目前无法实现针对螺旋锥齿轮的润滑状态进行准确判断。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法及系统，以实现准确判断润滑状态。

为实现上述目的，本发明提供了一种飞溅润滑螺旋锥齿轮润滑状态的识别方法，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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；