xflow變速箱攪油分析基礎實例


一、引言

眾所周知,變速箱的攪油功率損失是變速箱能量損失的一個重要因素,因此降低攪油功率損失可以顯著減少變速箱的能耗。但變速箱流體域較為復雜,而為了保證仿真的準確性,需要對其進行高質量的離散化處理,采用Xflow軟件的Lattice Boltzmann方法進行仿真分析,克服了在齒輪嚙合處等復雜的幾何位置繁復的網格劃分問題,可完全保留各種幾何細節,前處理過程簡單,可以更為快速、準確的獲得所需結果,進而可以縮短產品整體的設計周期。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖1


、建模與求解


     1.導入模型,并設置流域

創建兩個齒輪將其導入到xflow中,創建一個立方體的變速箱,并將分析類型設置為Internal,如下圖。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖2


     2.定義流體屬性

在Materials這一欄下定義流體的材料屬性。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖3


     3.設定液體的初始位置

在Environment這一欄中設定液面的初始位置,如下圖所示。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖4


     4.設置兩齒輪的轉速

由于幾何導入時默認原點為零件幾何中心,因此在設置齒輪轉速前要把其中心調整到合適的位置,如下圖所示。

隨后在Geometry這一欄下面設定齒輪轉速值。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖5
xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖6


     5.求解計算

在Simulation這一欄中設定求解時間,格子分辨率以及壁面的細化情況以及所要保存的幀數,如下圖所示。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖7
xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖8


     6.執行求解任務

如下圖所示,點擊Run進行求解。一般來說,穩定參數應在1以下,最好穩定在0.3左右。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖9


、后處理

VOF為0.5的液面動畫圖如下圖所示。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖10
xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖11


、項目成果展示

下圖為實例變速箱中vof為0.5時的液面動畫圖。

xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖12


五、小結

本文通過一個簡單的兩齒輪攪油分析,簡單介紹了XFLOW中齒輪攪油的方法、流程,僅供參考。實際產品的幾何形狀更為復雜,利用XFLOW軟件只用設定格子分辨率而不用進行網格劃分,大大縮短了產品整體的設計周期。


xflow變速箱攪油分析基礎實例的圖13


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