基于SPH法的星形人字齿轮箱油气两相流动和参数影响分析

王琳; 杜泽恺; 郑志振; 王勇

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.015

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基于SPH法的星形人字齿轮箱油气两相流动和参数影响分析

试验分析 | 更新时间：2023-02-25

- 基于SPH法的星形人字齿轮箱油气两相流动和参数影响分析
- Analysis of Oil-Gas Two-Phase Flow and Parameter Influence of Star Herringbone Gearboxes Based on the SPH Method
- 机械传动 2023年47卷第2期页码：116-123
- 作者机构：
  
  西北工业大学机电学院，陕西西安 710072
- 作者简介：
  
  王琳（1987— ），男，山东枣庄人，博士，副研究员，硕士生导师；研究方向为航空发动机机械系统的润滑设计与传热分析、齿轮箱和轴承腔的油气两相流动分析与测试等方面；wanglin@nwpu.edu.cn。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51975475┫中央高校基本科研业务费┣31020200503002)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.015
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2023-02-15，
  
  收稿日期：2022-01-20，
  
  修回日期：2022-02-24，
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王琳,杜泽恺,郑志振等.基于SPH法的星形人字齿轮箱油气两相流动和参数影响分析[J].机械传动,2023,47(02):116-123.

Wang Lin,Du Zekai,Zheng Zhizhen,et al.Analysis of Oil-Gas Two-Phase Flow and Parameter Influence of Star Herringbone Gearboxes Based on the SPH Method[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(02):116-123.
王琳,杜泽恺,郑志振等.基于SPH法的星形人字齿轮箱油气两相流动和参数影响分析[J].机械传动,2023,47(02):116-123. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.015.

Wang Lin,Du Zekai,Zheng Zhizhen,et al.Analysis of Oil-Gas Two-Phase Flow and Parameter Influence of Star Herringbone Gearboxes Based on the SPH Method[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(02):116-123. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.015.

摘要

采用喷油方式进行润滑的星形人字齿轮箱内的流场分布非常复杂，针对其流动仿真分析存在很多困难。基于光滑粒子流体动力学（SPH）方法，建立了喷油润滑的星形人字齿轮箱内流场粒子仿真模型，获得了齿轮箱内不同截面位置处的油气两相分布特性，对比分析了不同齿轮转速和喷油速度条件下的流场油液分布和速度分布。结果表明，油液在齿轮轴方向上不同截面位置处滑油流场分布有明显不同，齿轮箱中间截面位置处分布的油液量最多，且在太阳轮、行星轮与喷油口之间的区域出现了局部涡流现象；齿轮转速和喷油速度对齿轮箱内的油液分布均有较大影响。

Abstract

The flow field distribution in the star herringbone gearbox lubricated by oil injection is very complex

and there are many difficulties in the flow simulation analysis. Based on the smooth particle hydrodynamics (SPH) method

the particle simulation model of the flow field in the star herringbone gearbox with oil injection lubrication is established

and the oil-gas two-phase distribution characteristics at different cross-section positions in the gearbox are obtained. The oil-liquid distribution and velocity distribution of flow field under different gear speeds and oil injection speeds are compared and analyzed. The results show that the oil flow field distribution is obviously different at different cross-section positions in the gear shaft direction

the oil flow in the middle cross-section position of the gearbox is the largest

and the local eddy current phenomenon occurs in the area between the solar wheel

planetary wheel and oil injection port. The gear speed and oil injection speed have great influence on the oil distribution in the gearbox.

关键词

星形人字齿轮箱喷油润滑光滑粒子流体动力学方法流场分析

Keywords

Star herringbone gearboxOil injection lubricationSmooth particle hydrodynamicsFlow field analysis

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