基于CFD的GTF发动机风扇驱动齿轮箱行星齿轮风阻损失分析

建立GTF(齿轮驱动风扇)发动机风扇驱动齿轮箱内部流体几何模型,采用RNGk-ε湍流模型和MRF模型进行数值模拟,研究风扇驱动齿轮箱人字齿行星齿轮齿面、端面和内孔特征面的风阻损失,并与Anderson齿轮风阻损失经验公式的计算结果进行对比,分析行星架腔体的直径和长度对湍流能、湍流黏度和人字齿行星齿轮各特征面风阻损失的影响。研究结果表明:行星齿轮风阻损失仿真结果与经验公式结果相差较小。风扇驱动齿轮箱人字齿行星齿轮具有较大的风阻损失,齿面风阻损失占总风阻损失的69.7%。减小行星架腔体直径和长度对行星架内部流体的湍流分布产生一定的影响,并随着行星架腔体直径和长度的减小,湍流较大的区域面积减小。减小风扇驱动齿轮箱行星架腔体长度和直径可抑制人字齿行星齿轮各特征面风阻。减小行星架腔体直径和长度可导致单个人字齿行星齿轮风阻损失分别降低276 W和165 W。     

发动机冷却风扇叶尖参数优化

发动机冷却风扇是车辆冷却系统的重要组成部分,静压和轴功率是评价其气动性能的重要指标,而叶尖作为风扇做功的主要部分对风扇气动性能有较大影响.以发动机冷却风扇为研究对象,研究了风扇气动性能的计算方法和叶尖参数的优化方法.首先给出了风扇气动性能的计算方法,依据试验台建立风扇计算模型,利用模型仿真得到风扇在某一转速下的性能曲线,并与试验值进行了对比验证;然后以叶尖安装角、叶尖弦长、叶尖拱高为变量设计新风扇,基于正交试验法对各叶尖参数进行优化组合,给出了风扇叶尖参数的优化方法;最后通过风扇性能曲线、叶片压力图、叶片速度矢量图对优化结果进行分析,验证了优化方法的可行性.文中关于风扇叶尖参数的分析与优化方法,对发动机冷却风扇的设计具有指导意义.     

某型发动机高空、低速条件下燃烧稳定性及燃烧效率分析

对某型发动机燃烧室在高空、低速条件下的燃烧稳定性进行了分析，并对燃烧效率进行了计算。结果表明：20km高空，0．7M飞行条件下，燃烧室能实现稳定燃烧，燃烧效率高。     

航空发动机风扇叶片振动特性分析

针对叶片的振动失效关系到整台发动机的工作可靠性的问题,基于振动分析理论,在风扇叶片模态试验的基础上,结合有限元方法建立了叶片振动分析模型;考虑气体与叶片的耦合作用,建立了旋转叶片流道模型;利用计算流体动力学计算了额定工况下的叶片表面气动载荷,并将其引入旋转叶片有限元振动分析中进行了叶片静频、动频和振动响应分析,从而得到叶片在不同转速下的动态响应。分析发现,叶片转速在2 000~3 600r/min范围内的10个转速点存在谐共振。通过进一步分析10个转速下的叶片振型与动态应力得出:临界转速工况下的振动应力明显高于相邻转速,但共振应力峰值与临界转速并无正相关性;共振应力集中位置受叶片模态振型影响较大,始终出现于叶片前缘并沿叶高方向变化,表明叶片前缘最易发生振动疲劳。研究结果对叶片振动疲劳设计和维护维、修均有一定的指导意义。     

带传动的效率计算

带传动在生产在有着广泛的应用，然而它的效率的计算目前尚无资料，一般教材也只介绍带传动效率的范围，并没指出计算方法。本文在带滑动率计算的基础上，推导出了效率计算公式，为带的应用提供了理论依据。     

航空发动机风扇地面慢车关键结冰温度分析

根据《航空发动机适航规定》中第33.68条"进气系统结冰"的要求,发动机需在地面慢车状态下进行结冰试验验证,并应在-9~-1℃的环境温度范围内选择结冰最严重的温度点作为试验温度。风扇是发动机首当其冲的结冰部件。为确定某型发动机风扇在该温度范围内的关键温度点,基于Messinger结冰热力学模型,利用FENSAP-ICE软件对风扇进行了结冰计算。通过结冰质量的比较分析,获得了风扇的关键结冰温度点。计算结果显示,风扇结冰质量随环境温度呈两个阶段的变化趋势:在-9~-6℃范围内,结冰质量不随温度变化,单个叶片保持在0.29 kg;在-6~-1℃范围内,结冰质量随温度升高呈二次曲线的下降趋势。因此从结冰质量的角度来看,风扇在地面慢车状态下的关键结冰温度为-9~-6℃。     

发动机轴流风扇流场与声场测量及分析

为探索发动机冷却风扇变转速气流场、声场和噪声传播特性,建造了发动机冷却系统试验台和研制了465Q型发动机轴流风扇。首先,通过调节6挡风扇转速,对风扇轴功率、散热器正面不同半径10测点静压强、总压强和噪声声压级进行了测量,同时完成护风圈出口不同半径6测点静压强、总压强和噪声声压级,以及散热器外不同半径3个方向6测点噪声声压级的测量。然后,计算出风扇变转速流量、全压和效率等特性参数,绘制了风扇变转速散热器正面和护风圈出口气流场和声场压强、风速、声压级分布曲线及风扇变转速性能曲线。最后,根据试验数据拟合出转速-风量、转速-效率等经验计算公式,给出噪声声压级与位移半径和转速之间约束方程式,验证发动机轴流风扇变转速噪声声压级换算满足对数比例定律。通过比较日本机械工程师学会实验统计数据,本研究最大比声压级为37.8 dB在其所测21～38 dB范围内,证明本研究结果达到较高的精确度。经过综合分析阐明了发动机冷却风扇流场与声场主要特征及流动和传播规律,提出了高效低噪风扇优化设计改进的具体措施。本研究结果可为发动机冷却风扇的优化配套设计提供参考。     

电驱动式AMT换挡执行机构传动效率试验

为了从试验角度分析电驱动式AMT换挡执行机构传动效率,形成有效试验评价体系,通过分析电驱动式AMT换挡执行机构的特点,设计了AMT换挡执行机构平均传动效率试验方案。依据电驱动式AMT换挡执行机构的运动规律,提出了一种新的平均传动效率计算方法。该算法利用AMT执行机构试验台,分别对某型AMT换挡执行机构在恒时间—变负载和恒负载—变时间2种工况条件的平均传动效率进行了试验研究。试验结果表明：利用该试验方案和平均传动效率计算方法得到的平均传动效率具有较好的重复性;并且在换挡时间恒定时平均传动效率随负载增大而增大;而在负载恒定时换挡时间的变化对平均传动效率影响较小。     

基于Romax Designer的NGW型行星齿轮箱传动性能分析

针对有效评估NGW型行星齿轮箱传动性能的问题,在完成齿轮基本参数设计的基础上,采用Romax Designer分析行星传动系统的传动性能。首先,以齿根弯曲强度为设计准则,确定NGW型行星传动系统中齿轮基本参数;然后,通过无干涉啮合条件并以齿面接触疲劳强度的校核准则,验证了所设计的NGW型行星传动系统能够满足运动条件和齿面接触要求;最后,基于Romax Designer建立NGW型行星传动系统的几何模型,并分别以最大齿面接触应力和各齿轮传动误差与单位齿宽载荷为指标对这一模型展开静态分析和动态分析。研究结果表明:内/外啮合副的传动误差波动幅值均小于1.4μm,且各齿轮单位齿宽载荷波动值均小于90 N/mm,行星传动系统传动性能良好。     

液压传动的效率提高

传动效率低是液压传动存在的一个缺点,通过合理选用和配置液压元件、改进液压系统、采用静液压传动和负荷传感技术等措施,可以降低液压系统的能量损失,提高传动效率。     

金属带式无级变速器传动效率的理论分析

金属带式无级变速器的效率是衡量其性能的一项重要指标。在对无级变速系统进行力学分析的基础上，综合考虑了润滑油的粘度对功率损失的影响并得出了其效率的计算公式。还在此基础上，对其效率做了计算仿真，得出了效率随转矩、转速变化的趋势图和效率随转距、速比变化的趋势图，这对效率实验和匹配控制策略制定具有指导性的作用。     

车辆发动机多风扇散热器性能研究

为了提高车辆发动机散热器的散热性能,将某乘用车发动机的单风扇散热器改装成多风扇散热器,利用FLUENT软件对改装前后散热器的流场与温度分布进行分析,并比较两种散热器的功耗。结果表明,将车辆发动机中的单风扇散热器改装为多风扇散热器后,风扇流场的分布范围更大,流过散热器的冷却风量更多,散热器各部分的温度分布更均匀,避免了扁管的局部积热;多风扇散热器冷却效果提高的同时,风扇功耗也略有降低,入口水温为366.15K时,改装后散热器出口水温降低了1.22K,散热量增加了6.7679kW,风扇功耗略有降低。     

发动机动力舱冷却风扇噪声研究

针对小型挖掘机动力舱冷却风扇噪声较大的问题,采用计算流体动力学技术联合无限元的方法对其远场噪声进行分析并改进.基于计算流体动力学方法获得动力舱流场特性,通过流场特性分析得到气动声源;运用Lighthill声类比和无限元法,获得无限大空间的动力舱声场结果;在对原始风扇分析的基础上,重新优选一款新的低噪声风扇,进行计算分析,结果表明可降低风扇噪声1.3dB.将原机改进前后计算所得远场噪声频谱与试验结果进行对比,其变化趋势基本一致,且实测结果表明:新型风扇噪声得以改善,降低了1.7dB.     

RV减速器传动效率的测试与研究

目的用减速器性能测试系统对RV-40E-121型减速器的机械传动效率进行动态测量,主要研究RV减速器在运行过程中转速及所加负载的变化对其传动效率的影响。方法通过分析RV减速器的传动原理,推导出RV减速器传动效率的计算公式;通过分析减速器测试系统的工作原理,证实测试数据的可靠性。最后用减速器测试系统对计算公式中所需参数进行测量,并对测试数据进行分析计算。结果根据处理后的数据绘制"负载效率曲线图"和"转速效率曲线图"。结论在一定范围内,RV减速器传动效率与其所承受的负载成正比关系,所加负载越大,传动效率越高。而传动效率与RV减速器的转速大小无关。     

风冷式发动机离心式冷却风扇的优化试验技术

介绍了为风泠发动机离心式冷却风扇优化实验研究工作面研制的万能试验风扇,试验叶片、叶片角度测量仪、风筒装置及其试验方法,以及获得的优化风扇在柴油机上的应用情况.     

2K-H型差动轮系传动效率简化计算的研究

以2K-H(A)型(iH<0)差动轮系为例,通过分析轮系中3个基本构件输入输出的组合关系以及角速度关系,得到了24种传动方案,通过验证,只有8种方案合理。根据两中心轮的角速度方向,最终归纳出了差动轮系效率计算的简化公式。利用简化公式,不必判断转化轮系中啮合功率流向,只要求出转化轮系的效率和传动比就可以计算出差动轮系的效率。所归纳的公式也适用于其他类型的2K-H型差动轮系。     

金属带式无级变速器传动效率的分析

传动效率是无级变速器的一项重要性能,通过分析无级变速器传动过程中的各项功率的损失,认为在不同的转矩比情况下金属带与锥盘之间的功率损失形式是不同的·在小载荷的情况下(转矩比r04),主要功率损失的形式是金属带与锥盘之间的摩擦损失,其传动效率比较高,在90%～94%之间变化,而且相对比较稳定·     

波齿传动的受力分析和效率计算

本文对一种新型的传动——波齿传动进行了受力分析和传动效率计算。推导出作用在波齿上诸力之间的关系式和啮合效率的计算公式,为以后提高这种传动的效率、强度及最佳参数选择提供了理论根据。     

V型带传动设计与使用中的节能分析

节约能源已逐渐成为现代社会的一项重要任务，有效地利用能源，尽可能地降低能耗，是现代科技人员在进行工程设计是需要考虑的问题之一，V型带传动是一和肌工业机械中常见的动力传动形式，且始终占据着带传动的主导地位，然而，其在传动中能源损耗高达5％－15％，这一数字对一根V型带来说是微不足道的，对一个地区，一个国家来说则是非常巨大的，影响V型带传动能源消耗的主要因素是传动效率，通过对V型带传动的传动效率的分析，从节能的角度探讨了V型带传动的设计与使用，并有针对性地提出也改善V型带传动效率的若干措施，实践证明，这些措施是有效的。