汽車分動器內部流場的數值模擬范文

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1分動器內部流場數值模擬

首先設置其邊界條件和物理參數，以實際工作狀況為基礎，設置大齒輪的逆時針方向的轉速為300r/min。分動器齒輪在轉動過程中，不同時刻分動器殼體內部的流體分布是截然不同的，0.06s時，部分齒輪油被甩離齒面；0.12s時，潤滑油被甩到分動器殼體上，起到降溫、冷卻的作用。下面分別分析一下不同時刻分動器內部流體的速度場和壓力的矢量圖：

1.1分動器內部流體的速度場

如圖3為不同時刻的分動器內部流體的速度矢量圖。齒輪開始轉動時，在齒輪的底部出現了流體速度的最高值，齒輪接著轉動，最高值也隨著齒輪轉動的方向變化，在齒輪嚙合點處，速度始終保持較大值。最大值的變化隨著齒輪的轉動一直在變化，但是均出現在輪齒的邊界處，并且在齒輪嚙合點處嚙合區的流速最大。齒輪轉動過程中流體速度的最大值是有波動的，但在齒輪加速過程中整體趨勢是上升的。分動器殼體內部流體的流動動向及流動狀態通過圖4不同時刻的流線圖來表示。齒輪在轉動的過程中，其內部的流動變得雜亂，并且在輪齒的嚙合部分出現了渦旋現象，使得流體速度最大值出現于齒輪嚙合區。

1.2分動器內部流體的壓力場

如圖5為齒輪轉動不同時刻的壓力云圖。通過不同時刻分動器殼體內流體齒輪轉動的壓力云圖可知，齒輪在轉動的時候，流體內部的壓力值在向嚙合區轉移的同時，是逐漸波動增大的，在與齒輪接觸區域一直保持較高值。

2結論

本文通過對汽車分動器內部流場的數值模擬（包括分動器內部流體的速度場和壓力場），可得出齒輪轉動過程中流體速度的最大值是波動的，但在齒輪加速過程中整體趨勢是上升的，而殼內的壓力變化也較大，隨著齒輪的轉動逐漸出現小幅波動并穩定的波動在一定范圍內，且嚙入點附近的壓力變化相對較小、較平穩。此分析結果為分動器的設計提供了參考依據，也可以縮短設計周期、降低設計風險、改善及提高分動器的性能。

作者：梁俊濤張莉單位：泰安航天特種車有限公司