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《重庆大学》 2011年
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基于热流耦合的齿轮对流换热及温度场分析

董春锋  
【摘要】:齿轮啮合过程中由于轮齿啮合面相对滑动将产生大量热量,若产生的热量不能及时散去则会导致齿轮的温度上升,引起齿轮的承载能力和工作性能的下降,甚至直接导致齿轮失效。齿轮箱的润滑冷却效果是决定齿轮温度的主要原因,而齿轮箱内润滑油的流动特性对其性能有较大的影响。因此,开展基于热流耦合的齿轮对流换热及温度场数值仿真分析,对改善齿轮副传热特性具有重要的理论意义及工程应用价值。 本文课题来源于重庆市科技攻关计划项目。基于齿轮啮合原理、流体动力学和传热学理论,运用数值仿真方法,研究油浴润滑的齿轮箱内部流场、齿轮对流换热及齿轮温度场。本文的主要研究工作如下: ①将UG建立的渐开线齿轮副参数化模型导入Gambit中,建立齿轮箱内流体的计算模型;采用动网格及UDF技术,在Fluent中对齿轮箱油浴润滑的内部气液两相流场进行了瞬态特性数值模拟,得出瞬时油液分布、流体压力和速度。 ②对不同齿轮转速和浸油深度的齿轮箱内部流场进行流体动力学仿真,计算其瞬时油液分布以及压力、速度时间历程,对比分析了不同转速和浸油深度对齿轮箱内部流场特性的影响规律。 ③构建了包括流体与固体的齿轮箱三维瞬态传热有限元模型,计算了啮合齿面的平均热流量,利用Fluent软件对齿轮箱的传热模型进行热流耦合仿真分析,得出了齿轮对流换热系数的等值线。 ④对运转过程中齿轮的瞬态温度场进行了流体动力学仿真,得出不同时刻齿轮副的温度等值线以及轮齿啮合区附近节点的温度时间历程,并研究了转速对齿轮温度分布的影响。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH132.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张启胤;推土机动力换挡变速箱的热平衡分析[D];太原科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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10 李观宇;陈朝晖;;滑坡作用下简支埋地管道的力学分析[A];重庆力学学会2009年学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 程立;液体粘性传动装置摩擦片元件的研究[D];山东科技大学;2010年
3 李全;驱动滚筒仿生表面增摩技术研究[D];山东科技大学;2010年
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9 丁铜伟;强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 连晋毅 ,孙大刚 ,史清录;工程车辆传动系统的热平衡计算[J];工程机械;2002年02期
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4 王敬,邵朋礼,魏来生,郭刘洋;车辆传动系统热平衡计算与仿真研究[J];工程设计学报;2003年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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3 黄智勇;高速列车传动齿轮箱的热平衡计算分析[D];上海交通大学;2007年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 胡鹏浩;非均匀温度场中机械零部件热变形的理论及应用研究[D];合肥工业大学;2001年
2 龙慧;高速齿轮传动轮齿的温度模拟及过程参数的敏感性分析[D];重庆大学;2001年
3 孟继安;基于场协同理论的纵向涡强化换热技术及其应用[D];清华大学;2003年
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1 陈玉振;魏忠良;;基于联合仿真的齿轮疲劳影响因素分析[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
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10 王国斌;刘鑫;刘赵淼;;正弦波形板上Couette流对流换热数值分析[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
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3 陈金如;压力辊和下瓦楞辊磨损的原因在哪里[N];中国包装报;2006年
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10 秦东玲;长空公司给技术人员“充电”[N];中国航空报;2000年
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2 杨立军;磁场作用下的对流换热及其场协同分析[D];清华大学;2003年
3 张冠敏;复合波纹板式换热器强化传热机理及传热特性研究[D];山东大学;2006年
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6 栾志坚;新型板式换热器内高粘性流体传热与流动特性研究[D];山东大学;2009年
7 万飞;立式连续热处理炉带钢加热与冷却数学模型理论研究与应用[D];重庆大学;2011年
8 陈华军;旋转曲线管道内流动结构与换热特性研究[D];浙江大学;2003年
9 夏再忠;导热和对流换热过程的强化与优化[D];清华大学;2001年
10 张明侃;非牛顿流体在旋转曲线管道内的对流换热研究[D];浙江大学;2008年
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1 董春锋;基于热流耦合的齿轮对流换热及温度场分析[D];重庆大学;2011年
2 宋晓光;齿轮滚动轴承柔性转子系统多故障耦合机理及辨识研究[D];华东理工大学;2013年
3 许光;故障齿轮的振动分析和故障诊断[D];燕山大学;2012年
4 陈文蕊;基于超声深滚理论齿轮齿面光整强化研究[D];大连理工大学;2012年
5 徐华;微注塑成型充模流动中对流换热的实验研究[D];大连理工大学;2010年
6 张战恩;覆冰环境条件下空气横掠导线对流换热问题研究[D];长沙理工大学;2011年
7 曾军明;圆盘平动与转动周面对流换热比拟研究[D];青岛科技大学;2011年
8 李科;裂隙岩体热—水—力三场耦合模型试验与对流换热的理论分析[D];北京交通大学;2012年
9 王佳威;船用大型齿轮传动的振动分析和动力学研究[D];武汉理工大学;2012年
10 林晨岚;基于摩擦功原理的齿轮副磨损动态仿真[D];中南大学;2010年
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