高承载能力减速器温度场及散热系数的研究

高承载能力减速器温度场及散热系数的研究

李旭红[1]2000年在《高承载能力减速器温度场及散热系数的研究》文中指出本文利用传热学原理和机械学知识分析重载减速器内部热源的种类和传热途径,建立了传热学物理模型;根据减速器的几何形状,建立三维数学模型;确定了稳态热传导控制方程和相应的边界条件方程,推导了减速器温度场方程的泛函;用复合平壁导热的公式和有限元方法计算减速器的温度场分布和散热系数。根据实际工况提出了作为对流换热边界条件的箱体内外空气的对流换热系数的计算方法;计算随输入功率和转速变化的箱体内部热流密度输入和消耗功率;确定作为温度己知边界的箱体底部温度常数。结合上述理论编制了相应的计算程序,计算了不同工况下减速器的温度场分布、润滑油的平均温度和减速器散热系数,并对计算结果进行了分析比较。 研究结果表明:用有限元方法和复合平壁传热来确定减速器散热系数可以满足工程实际的需要。减速器散热系数和润滑油温度受到减速器传递功率、环境温度和转速的影响,其中受传递功率影响最大,而转速影响最小。减速器温度场是以热流输入的边界为中心向四周扩散,每一层面的温度均匀并且逐层递减,箱体底部的温度受环境温度影响最小。

刘凯, 李旭红, 李彦平[2]2000年在《高承载能力减速器温度场的计算》文中研究说明采用传热学和机械学理论分析高承载能力减速器内部热源的种类和传热途径 ,建立了稳态传热学模型 ,提出了用复合平壁导热及有限元方法计算减速器三维温度场分布和散热系数。该方法计算结果符合实验结果 ,为高承载能力减速器散热条件改善和冷却装置设计提供了依据

刘凯, 李旭红, 赵雪剑, 徐鸿钧, 陈亚文[3]2000年在《高承载能力减速器散热系数的研究》文中进行了进一步梳理分析了高承载能力减速器内部热源的种类和传热途径 ,建立了稳态传热学模型 ,提出了用复合平壁导热及有限元计算减速器的温度场分布和散热系数。结果表明 ,用所提出的方法计算减速器散热系数能满足工程实际需要 ,为高承载能力减速器改善散热条件和设计冷却装置提供了依据

张海燕, 李旭红, 刘凯, 徐鸿钧, 陈亚文[4]2001年在《高承载能力减速器温度场计算的有限元法》文中认为分析了高承载能力减速器内部热源的种类和传热途径 ,建立了稳态传热学模型 ,用有限元计算减速器三维温度场分布。结果表明 ,用所提出的方法计算减速器散热系数符合实际 ,为改善散热条件和设计冷却装置提供了依据。

王成, 贺斌贝晖, 禹建勇[5]2013年在《S2工作制下的ZI型蜗杆减速器热计算》文中指出电动执行机构蜗杆减速器的发热现象是导致其工作失效或者损坏的一个重要因素。一般热计算是针对减速器达到热平衡温度时进行的。S2工作制下电动执行机构蜗杆减速器热计算是一个逐渐升温接近或者达到热平衡的过程。因此,其计算不仅仅需要考虑散热的影响,还需要分析温升的过程。以多回转电动执行机构蜗杆减速器为出发点,通过对温升影响参数的研究,给出S2工作制一定型号及负载下的蜗杆减速器温度与时间的直接关系式。

高春慧, 胡雄[6]2016年在《某起升机构减速箱停机散热规律研究》文中提出通常岸桥起升机构中的减速箱会因为连续运作、负荷较大而发热,如果散热不当会大大减少其寿命。为了对起升机构中的减速箱的散热状况进行实时在线的评估,需要知道对其散热影响较大的参数,并以此来判断散热状况。为得到影响参数,从最简单的工况——工作中的停机状态着手,采用集总热容法对减速箱散热模型进行研究,得到曲线拟合的依据并通过散热机理找到影响散热的关键因素,为了验证这些因素对减速箱散热的实际影响,采用控制变量法对实际温度数据进行计算分析。借助Origin函数绘制软件对减速箱实际温度数据进行指数拟合,拟合出二次指数函数的模型,得到函数参数,结合影响因素进行规律性分析,为以后散热因素参数化打下基础。

隗延龙[7]2014年在《“地壳一号”全液压顶驱减速箱热平衡仿真分析》文中研究指明我国深部探测计划的实施迫切需要研制出具有国内外先进技术水平的深部大陆科学钻探装备。“地壳一号”万米钻机的成功研制将应用于超深井科学钻探。全液压顶驱是深部钻探装备的核心部件,而减速箱作为顶驱传动系统中重要的部件,对顶驱的正常工作有重要影响。研究全液压顶驱齿轮、轴承的热胶合,计算箱体、主轴等零部件的热应力、热变形以及分析齿轮润滑冷却形式,均需要了解顶驱的温度分布情况。因此在全液压顶驱的设计中,分析各工况下的温度场分布尤为重要,因为其研究结果能够为控制液压顶驱的润滑与冷却以及提高顶驱工作性能提供参考。本论文以传热学为基础,推导了减速箱体涉及的平面壁、复合壁以及圆柱体计算公式。并建立了热阻的计算公式。通过分析减速箱结构以及减速箱润滑冷却系统,进而确定减速箱热平衡系统中的热源形式。根据各类热源产热功率对热分布的影响情况,重点分析产热较大的齿轮啮合摩擦功率损失以及轴承摩擦功率损失。建立了齿轮、轴承运动功率损失计算模型。通过减速箱中热传导模式、传热途径以及运动形态,对减速箱中的热阻进行了分类。建立了减速齿轮箱中对流换热的计算公式。论文对减速箱进行模型的简化,分析减速箱热源传递路径,添加润滑油粘度变化模型,建立了减速箱热平衡系统的热网络。本文计算得到重要位置的稳态温度数据;详细分析不同工况下的关键节点温度变化规律和功率损失规律,得到散热功率的影响因素,为大陆科学钻机顶驱减速箱散热系统的设计提供理论依据。利用Matlab/Simulink中SimPowersystem模块库,建立动态可变热阻模块,构建了液压顶驱减速箱热功率的计算仿真界面,对变参数条件下进行温度、散热功率的求解,从而实现顶驱齿轮箱散热功率计算的参数化设计。综上所述,本论文研究的全液压顶驱减速箱体热平衡,通过分析关键节点的温度分布以及散热分配为液压顶驱设计提供参考,从理论上保证了减速箱润滑散热系统散热的合理性。其中,参数化设计为液压顶驱高效研发提供了保障。

张启胤[8]2012年在《推土机动力换挡变速箱的热平衡分析》文中认为液力机械传动作为现代工程车辆传动系统的主要形式,具有自适应性好、能过载保护、无级调速和防振隔振的作用,但是由于其效率低下使得变速箱本身的运行条件越来越恶劣,其工作可靠性也大大降低。很多实践证明,传动系统工作过程中的热力学特性与车辆牵引效率的高低有直接的关系,因此研究其工作过程中的热平衡性能具有很高的学术价值和工程意义。本文以SD型高驱动推土机的动力换挡变速机构作为分析对象,研究了推土机传动系统工作过程中不同类别的功率损失,探讨了变速箱内部大部分传动元件的热阻模型,并同时利用热网法方法和Simulink整体仿真的方法,以该推土机在一挡的的作业工况作为计算工况,分别建立热网络计算模型和仿真分析模型,对SD7机型进行了热平衡模拟计算和分析研究。此外,对于两种分析方法的计算结果分别与相对应机型的实验数据进行了对比分析,揭示了两种方法在传动系热平衡分析过程中的可行性和优缺点,给出了SD型高驱动推土机传动系的热平衡分析结论,提出了对于工程车辆传动系统的热平衡建议和后续研究的展望。

宋亚卿[9]2011年在《滚珠型弧面凸轮传动系统热特性分析》文中进行了进一步梳理滚珠型弧面凸轮传动系统是一种新型的传动机构。该系统采用弧面凸轮连续传动机构作为其中的核心传动部件。与其它传动系统相比,它具有性能好、效率高、速度和精度高等优点。作为新型的传动系统,它适宜于高速高精度的场合,因此,热特性的分析非常的必要。通过分析该机构的温度场,可以了解该系统在工作时的发热情况,以便更好地对该机构进行优化。综合摩擦学、传热学和空间啮合等理论,本文对滚珠型弧面凸轮传动系统在给定工况下达到稳态时的热特性进行了分析。具体研究内容主要包括:1.建立了滚珠型弧面凸轮传动系统模型,分析了该系统内的热量传递路线;然后,对该传动机构的输入和输出系统进行热节点的布置,并画出了热网络模型图;在基尔霍夫定律的基础上,列出了该系统内各节点的热平衡方程。2.确定了热源、热阻以及对流换热系数的计算模型,并根据已知参数和计算数据通过MATLAB中的LU分解法求解出了该系统内各节点的温度值,且绘出了节点-温度图;然后,对该系统在给定工况下的温度场分布结果进行了讨论;最后分析了参数的改变对该传动系统温度场分布的影响。3.根据热网络法的计算结果,运用有限元分析软件ANSYS,对该弧面凸轮传动机构的输入和输出系统的温度场分布进行了仿真;重点分析了该系统中的摩擦副部件温度随时间的变化规律,并将热网络计算法和通过有限元仿真得到的摩擦副的温度结果进行了比较。4.提出了一些改善该机构温度场分布的措施。通过以上的研究工作,完成了对新型弧面凸轮传动系统温度场的理论分析与仿真,不仅为进一步的分析该系统的热应力和热变形奠定了基础,也为更好地优化该弧面凸轮传动机构提供重要依据。

黄智勇[10]2007年在《高速列车传动齿轮箱的热平衡计算分析》文中研究说明列车高速运行时,传动齿轮箱在热方面的工作环境非常恶劣,本文针对中国南车集团戚墅堰研究所开发的300km/h电动车组传动齿轮箱进行了热分析研究。首先,研究高速列车传动齿轮箱的发热机理,分析其内部热源的种类和传热途径,在查阅大量文献的基础上,选取一套适用于高速列车齿轮箱的热功率损失计算方法,定量评估了各种损失在齿轮箱热损失中所占的比例,及齿轮箱的各个参数对功率损失的影响,提出了降低热平衡温度措施,为设计高速列车齿轮箱提供了参考。然后,建立了高速列车传动齿轮箱的热分析数学模型,使用CFD软件Fluent对高速列车的平衡温度场进行了计算,并与实际测量数据进行对比,在验证模型有效性的基础上,分析了传动齿轮箱的温度场分布规律。最后,使用该模型模拟分析了列车运行速度和齿轮箱浸油深度对齿轮箱平衡温度的影响,并对列车在实际运行时的齿轮箱平衡温度场进行了预测。该论文为高速列车传动齿轮箱平衡温度的预测和齿轮箱的可靠运行研究提供了理论基础。

参考文献:

[1]. 高承载能力减速器温度场及散热系数的研究[D]. 李旭红. 西安理工大学. 2000

[2]. 高承载能力减速器温度场的计算[J]. 刘凯, 李旭红, 李彦平. 西安理工大学学报. 2000

[3]. 高承载能力减速器散热系数的研究[J]. 刘凯, 李旭红, 赵雪剑, 徐鸿钧, 陈亚文. 重型机械. 2000

[4]. 高承载能力减速器温度场计算的有限元法[J]. 张海燕, 李旭红, 刘凯, 徐鸿钧, 陈亚文. 重型机械. 2001

[5]. S2工作制下的ZI型蜗杆减速器热计算[J]. 王成, 贺斌贝晖, 禹建勇. 机械传动. 2013

[6]. 某起升机构减速箱停机散热规律研究[J]. 高春慧, 胡雄. 机械传动. 2016

[7]. “地壳一号”全液压顶驱减速箱热平衡仿真分析[D]. 隗延龙. 吉林大学. 2014

[8]. 推土机动力换挡变速箱的热平衡分析[D]. 张启胤. 太原科技大学. 2012

[9]. 滚珠型弧面凸轮传动系统热特性分析[D]. 宋亚卿. 山东大学. 2011

[10]. 高速列车传动齿轮箱的热平衡计算分析[D]. 黄智勇. 上海交通大学. 2007

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