ansys齒輪潤滑的案例
ansys2021齒輪潤滑Fluent求解 ￥50
本案例詳細講述了齒輪箱油潤滑的建模仿真方法。
TwinMesh外齒輪模塊應用拓展——齒輪箱潤滑
前面一文提到的非標齒輪泵的仿真，是通過TwinMesh生成完標準齒輪轉子網格后，在CFX中額外添加槽坑網格組合實現的。我們從上一個應用可以發現，基于TwinMesh標準模板生成的case其實是在CFX中一套動網格的設置，用戶可以在生成的case基礎上增加或者修改一些設置，包括邊界條件、材料屬性，甚至是流體區域。
相信做過齒輪變速箱甩油仿真的童鞋一定會有印象，兩齒嚙合過程中的網格重構讓人十分頭疼，如果沒有足夠的動網格參數設置經驗，網格很容易因為拉扯過大出現扭曲度特別差甚至是負網格以至于計算中斷的情況。而TwinMesh的六面體網格方法可以確保不同嚙合位置都有優質的網格質量，確保計算的順利進行。今天我們就簡單的來演示下如何利用TwinMesh的外齒輪模板實現變速箱甩油的仿真。
本例: 一級減速器幾何模型
Step1：齒輪二維型線提取
在ANSYS DesignModeler中提取二維型線數據，用于TwinMesh的輸入
Step2：將二維型線數據導入TwinMesh設置兩齒幾何結構，生成嚙合轉子網格（詳細設置步驟可參考往期關于外嚙合齒輪泵仿真專題）
Step3：在ANSYS SpaceClaim或DesignModeler中將非轉子部分的流場域抽取出來，并在ANSYS Meshing中劃分該域網格
Step4:利用TwinMesh自動輸出case功能，創建CFX求解文件，調整進出口邊界設置，并在Domain選項中添加VOF設置，設置初始液位高度等。
展開 TwinMesh外齒輪模塊應用拓展——齒輪箱潤滑
前面一文提到的非標齒輪泵的仿真，是通過TwinMesh生成完標準齒輪轉子網格后，在CFX中額外添加槽坑網格組合實現的。我們從上一個應用可以發現，基于TwinMesh標準模板生成的case其實是在CFX中一套動網格的設置，用戶可以在生成的case基礎上增加或者修改一些設置，包括邊界條件、材料屬性，甚至是流體區域。
相信做過齒輪變速箱甩油仿真的童鞋一定會有印象，兩齒嚙合過程中的網格重構讓人十分頭疼，如果沒有足夠的動網格參數設置經驗，網格很容易因為拉扯過大出現扭曲度特別差甚至是負網格以至于計算中斷的情況。而TwinMesh的六面體網格方法可以確保不同嚙合位置都有優質的網格質量，確保計算的順利進行。今天我們就簡單的來演示下如何利用TwinMesh的外齒輪模板實現變速箱甩油的仿真。
本例: 一級減速器幾何模型
Step1：齒輪二維型線提取
在ANSYS DesignModeler中提取二維型線數據，用于TwinMesh的輸入
Step2：將二維型線數據導入TwinMesh設置兩齒幾何結構，生成嚙合轉子網格（詳細設置步驟可參考往期關于外嚙合齒輪泵仿真專題）
Step3：在ANSYS SpaceClaim或DesignModeler中將非轉子部分的流場域抽取出來，并在ANSYS Meshing中劃分該域網格
Step4:利用TwinMesh自動輸出case功能，創建CFX求解文件，調整進出口邊界設置，并在Domain選項中添加VOF設置，設置初始液位高度等。
展開 合適的齒輪箱潤滑
因此，判斷給定工況下的齒輪箱的運行參數，以及這種工況下需要的潤滑條件就變得非常重要。
齒輪箱的潤滑方式
這也是我們一般在齒輪箱應用中，很少見到脂潤滑的最主要的原因。
不管是脂潤滑還是油潤滑，使用合適的和適量的潤滑劑都很重要，這對于潤滑脂尤其重要。使用過少的潤滑會阻止形成足夠的潤滑膜，但過多的潤滑（尤其是油脂）會增加粘性阻力并導致功率損失。
油浴潤滑
油浴潤滑，或者說飛濺潤滑使我們經常能在各種設計的齒輪箱中用到的潤滑方式，包括所有的齒輪形勢，螺旋齒輪、直齒輪和錐齒輪齒輪箱。這種方法之所以被稱為油浴潤滑，它有一個充滿（或部分充滿）油的油箱。當齒輪旋轉時，部分齒輪，或者某一個齒輪的一部分會浸入油浴中，并將油濺到其他齒輪和軸承上。
因此，如果輪齒完全浸沒是，就會出現我們稱之為“攪動”的情況。
從本質上講，這種“攪動”是指齒輪或軸承因為液體阻力的原因，必須更加努力地“推動”潤滑油。打個比方：當我們沿著海灘走的時候，如果海水只是穿過腳踝，行走是相對容易的；但當你走到海水摸過膝蓋的位置時，往前走就會變得吃力；如果你繼續往深水出走，就會發現行走變得越來越費力。
當然，飛濺潤滑的有效性在很大程度上取決于齒輪的速度。
展開 齒輪 潤滑 仿真 CAE
齒輪 潤滑 仿真 CAE
Xflow齒輪箱潤滑仿真
只展示幾張截圖，如果需要源文件或者想要交流學習的請私下聯系我。
齒輪箱飛濺潤滑仿真
實時觀察潤滑油的飛濺狀態和分布，為潤滑涉及做改善
LS-DYNA，齒輪傳動系統飛濺潤滑仿真
齒輪傳動系統飛濺潤滑，SPH方法，技術要點：六面體網格劃分、型腔SPH粒子生成、接觸方式設置等，歡迎技術合作，郵箱：513484528@qq.com
齒輪油：工業設備的 “潤滑衛士”，守護傳動系統高效運轉
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</figure><p><br></p><p>齒輪油最核心的作用是潤滑減磨。齒輪傳動過程中，齒面間會產生高強度的擠壓、滑動與沖擊摩擦，若無有效潤滑，金屬表面直接接觸將導致嚴重磨損、咬合甚至卡死。優質齒輪油能在齒面形成一層均勻穩定的油膜，填補齒面微小劃痕與間隙，將干摩擦轉化為油膜間的液體摩擦，大幅降低摩擦系數，減少齒面磨損、點蝕、膠合等故障風險，延長齒輪與傳動系統的使用壽命。尤其在高負荷、高速運轉的工況下，這種潤滑保護作用更為關鍵，可避免設備因摩擦損耗導致的停機維修與成本增加。 冷卻降溫是齒輪油的另一重要功能。齒輪高速嚙合傳動時，摩擦會產生大量熱量，若熱量無法及時散發，將導致齒輪溫度升高、油品變質，甚至引發齒輪變形、密封件老化等問題。齒輪油在循環流動過程中，能快速吸收齒面摩擦產生的熱量，并通過油箱、冷卻系統將熱量導出，維持齒輪傳動系統在適宜的工作溫度范圍內運行，保障設備穩定性，防止因過熱導致的性能衰減或故障。 密封防護能力同樣不可或缺。齒輪油能在齒輪箱內部形成密封層，阻止外部的灰塵、水分、雜質等侵入齒面與傳動機構，避免污染物造成的額外磨損與腐蝕；同時，油膜可隔絕空氣與金屬表面接觸，減少齒輪、軸承等部件的氧化銹蝕，尤其在潮濕、多塵的工業環境中，這種防護作用能有效延長設備的維護周期，降低保養成本。
展開 【CFD專欄】新能源齒輪箱中的攪油潤滑分析
隨著技術的不斷進步，市場對于乘用車/商用車等的潤滑系統性要求越來越高。以往在產品的潤滑性能的開發、提升等工作中，主要依賴于臺架實驗。雖然臺架實驗能直觀的獲取潤滑性能的“好”與“壞”，但成本高、周期長，不利于產品的快速迭代與性能提升。
因此，需要一款飛濺潤滑分析軟件，能夠在設計初期對潤滑系統的潤滑效果進行快速且準確的仿真分析，確認各個零部件潤滑油量滿足設計要求，避免試驗驗證階段出現由于潤滑不足導致的零件燒蝕、齒輪失效、軸承壓痕等問題，以滿足項目開發階段的產品設計和優化分析工作。
本期使用Altair nanoFluidX從分析設置、流場分析、軸承端部油量分布與齒輪箱熱分析、攪油損失扭矩值幾方面來分析新能源齒輪箱中的攪油潤滑分析。
展開 
Tribo-X|專用于軸承、齒輪等摩擦潤滑系統的摩檫學計算軟件
壓力分布（滑動軸承示例）
油膜間隙溫度分布（滑動軸承示例）
充油率分布（滑動軸承示例）
2、2D圖表
圖-軸心平衡位置及最大壓力分布（滑動軸承示例）
圖-最大壓力分布和最大溫度分布（無涂層和DLC涂層齒輪示例）
Tribo-X inside ANSYS
Tribo-X inside ANSYS將Tribo-X滑動軸承求解器集成到ANSYS Workbench環境中，二者優勢互補。其中ANSYS Workbench提供強大的前處理建模、后處理結果查看能力，Tribo-X inside ansys提供全面、快速、精確的滑動軸承計算能力，同時Tribo-X inside ansys可以與ANSYS優化模塊集成進行滑動軸承參數優化，與ANSYS結構動力學模塊結合，無縫傳遞軸承參數進行轉子動力學分析。
操作界面
1、CAD集成
可以基于CAD模型直接定義滑動軸承幾何形狀，自動識別軸承與軸之間的間隙為潤滑區域，完成軸承幾何建模，并且可以定義軸的初始位置。
CAD定義傾斜軸
2、ANSYS靜力學模塊集成
傳遞通過ANSYS靜力學模塊提取的柔度矩陣，滑動軸承彈性變形信息（取決于軸承的設計、材料和軸承的支撐以及工作條件），在此條件下進行滑動軸承彈流潤滑分析。
3、ANSYS 動力學模塊集成
無縫傳遞軸承參數進行轉子動力學分析。
展開 基于粒子法的行星齒輪系潤滑仿真案例分享
后處理結果，先睹為快
行星齒輪機構具有速比大，體積小，同軸輸出，承載能力高等特點，被廣泛的應用于各個領域，在汽車行業的變速箱中也被大量應用。但是行星齒輪機構存在比較復雜的潤滑問題，不同于普通齒輪箱，過多過少的潤滑油都會降低行星輪的壽命和性能。
因此，我們希望通過仿真的手段，讓設計師能夠定量的分析潤滑問題，并找出改進方向。
一.模型處理
shonDy目前支持stl格式的模型導入。如何快速有效的生成stl模型文件，就顯得非常的重要。
在前處理環節，我們只需要簡化模型，并且通過布爾運算獲得潤滑油的幾何形狀。大部分工業軟件都支持stl格式的模型導出，直接導出模型就可以了。
shonDy擁有強大的幾何識別功能，模型稍微有一些小的破面不會影響軟件識別幾何體。(這里介紹一個竅門，假設模型的精度損失嚴重，處理模型很困難。大家可以通過cae軟件畫三角形網格，然后導出為STL文件。)
二.通過shonDy進行潤滑仿真
為什么需要潤滑仿真呢？
原因一：透明殼體潤滑實驗觀測性差，無法定量分析。我們只能通過實驗去確認潤滑是否足夠，盲目的改變油量進行嘗試。
原因二：仿真可以大大降低設計的風險性。通過shonDy可以計算得到任意時刻潤滑油的分布，速度，密度，壓力等物理量，統計指定油道的潤滑油流量，甩油損失等等。工程師可以通過結果，知道潤滑系統的具體情況，并且優化設計，甚至可以多次仿真，在設計階段就精確的設計油量。
原因三：縮短項目周期，減少開發經費。一款變速箱的設計必定會經過幾次的修改，每次模型變更帶來的一系列問題，都會浪費項目周期。假如因為潤滑系統的問題，需要修改油路，那面臨的將是不菲的修改費用和不可控的設計時間。
展開 1月26日 | Particle works齒輪箱潤滑仿真培訓
【適用行業】
適用于乘用車、商用車、風電等齒輪箱攪油飛濺潤滑問題的快速仿真模擬，可用于快速評估不同設計與工況下齒輪、軸承的潤滑程度，指導并跟進設計迭代。
【適用人群】
與以上行業相關的系統仿真工程師、技術研發人員等都可以參加。
軟件介紹
Particleworks 是一款模擬流體運動的領先軟件。其先進的粒子算法求解器，可以輕松地對各類工業流體問題進行建模與分析——汽車行業中油箱的晃動及冷卻、制藥業和塑料行業物料的混合與攪拌等等。憑借直觀的界面、極快的求解器和強大的可視化工具，Particleworks將提供用戶所需的運動分析工具，來幫助工程師在設計過程中優化產品。
【軟件特色】
無網格求解：Particleworks 可以直接導入CAD幾何進行計算，相比傳統的CFD軟件，可以避免繁雜、耗時的網格生成過程；
飛濺、自由液面流動：Particleworks 通過將流體分解成一系列的離散單元或者粒子來分析其運動，這些粒子可以自由運動。這種方法可以允許用戶模擬流體的大變形、聚合、分裂等，以及快速變化流動；
高性能并行計算能力：支持當下最新的GPU硬件進行GPU并行計算。
【課程優勢】
本培訓從使用Particleworks對齒輪箱所遇到的基本仿真問題進行介紹，并結合基本案例進行仿真演示。
主要內容包含：軟件基本使用，Particleworks的管內兩相流，管外兩相流等基本案例介紹，輕量化變速箱模型以仿真計算方式介紹。
展開 220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學分析，輸入主動輪、從動輪各類參數，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數等參數，輸出接觸壓力、接觸點速度、摩擦系數、對流傳熱系數等結果。程序已調通，可直接運 ￥54.9
220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學分析，輸入主動輪、從動輪各類參數，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數等參數，輸出接觸壓力、接觸點速度、摩擦系數、對流傳熱系數等結果。程序已調通，可直接運行。
