汽车后桥准双曲面齿轮搅油阻力优化
Optimization of Churning Resistance of Hypoid Gear for Automobile Rear Axle
- 机械传动 2021年45卷第9期 页码：170-175
- 作者机构：
1.上汽通用五菱汽车股份有限公司， 广西 柳州 545000
2.武汉理工大学 机电工程学院， 湖北 武汉 430070
- 作者简介：
沈云啸（1979— ），男，广西柳州人，硕士，高级工程师；研究方向为汽车设计开发及管理。
朱继伟（1987— ），男，河南新蔡人，在读博士研究生；研究方向为金属材料表面微织构，齿轮系统动力学，机械系统振动与噪声，汽车后桥减阻等。
- 基金信息：广西区科技厅 广西创新驱动发展专项资金项目(桂科AA19182003┫柳州市科技计划项目┣2017AA10102)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.09.026
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沈云啸,徐劲力,朱继伟等.汽车后桥准双曲面齿轮搅油阻力优化[J].机械传动,2021,45(09):170-175.
Shen Yunxiao,Xu Jinli,Zhu Jiwei,et al.Optimization of Churning Resistance of Hypoid Gear for Automobile Rear Axle[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(09):170-175.
沈云啸,徐劲力,朱继伟等.汽车后桥准双曲面齿轮搅油阻力优化[J].机械传动,2021,45(09):170-175. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.09.026.
Shen Yunxiao,Xu Jinli,Zhu Jiwei,et al.Optimization of Churning Resistance of Hypoid Gear for Automobile Rear Axle[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(09):170-175. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.09.026.
摘要
以降低某汽车后桥准双曲面齿轮搅油阻力为目的，基于VOF（Volume of Fluid）两相流模型及标准,k-ε,湍流模型建立了汽车后桥三维数值模型，分析了后桥准双曲面齿轮搅油功率损失机理；提出了将准双曲面齿轮由螺栓连接改为去除螺栓结构并在其两侧面增加挡板以减少搅油阻力的方法。通过Fluent仿真，对改进前后汽车后桥准双曲面齿轮搅油阻力进行了分析，与经验公式进行对比并进行了试验验证。结果表明，仿真分析及试验结果有较好的一致性；经验公式与仿真结果吻合度较高但小于试验值；适当的结构改进及挡油板的加入可显著降低后桥搅油阻力；随着转速升高，阻力减少数值越大，最高减阻可达35.9%。
Abstract
The purpose of is to discuss an accessible approach to reduce the churning resistance of hypoid gear of automobile rear axle. A CFD model of automobile rear axle is conducted based on VOF and standard k-ε model， the churning power loss mechanism of rear axle hypoid gear is analyzed. The method of removing the bolt structure and adding baffle plates on both sides of hypoid gear is proposed to reduce the churning resistance. Through Fluent simulation， the churning resistance before and after improvement rear axle hypoid gear is analyzed， and compared with the empirical formula， and verified by experiments. The results show that， results of simulation analysis and test are in good agreement， the empirical formula is in good agreement with the simulation result， but less than the experimental value， the proper structural improvement and addition of oil baffle can significantly reduce the rear axle churning resistance， as the speed increases， the resistance reduction value increases， the maximum drag reduction can reach 35.9%.
关键词
VOF后桥准双曲面齿轮搅油阻力
Keywords
Volume of fluidRear axleHypoid gearChurning resistance
references
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