一种齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法、系统、设备及介质与流程

专利2026-07-22  10


所属的技术人员能够理解,本发明提供的齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。在储存齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法的非暂态计算机可读存储介质中,可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的10列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


背景技术:

1、齿轮箱中润滑油除起润滑作用之外,另一重要功能是冷却。在使用过程中,润滑油经齿轮搅动飞溅至轴承等关键零部件表面,吸收轴承等关键零部件的热量后,落入油池中,然后经由与齿轮箱壳体热交换或油水热交换器,将热量散发。相关研究表明,齿轮箱中润滑油的油位高度是影响轴承等关键零部件冷却效果的关键因素。一方面,齿轮箱的油位高度影响搅动飞溅至轴承等需要冷却的零部件润滑油量大小,油位越高,油量越大,则冷却效果越好;另一方面,齿轮箱的润滑油的油位高度影响齿轮搅动产生的搅油损失,油位越高,损失越大,油温越高,则对轴承等需要冷却的零部件的冷却效果越差。另外,由于齿轮旋转方法、轴承接油导油结构的不同,导致不同部位的轴承接收到的冷却流量也不同。因此,如何确定合适的齿轮箱的润滑油油位高度,是减速箱设计所面临的难题。

2、目前,相似产品中齿轮箱的润滑油油位确定通过经验油位和浸没关键轴承滚子等方式进行确定,没有量化的确定方法。公布号为cn113091846a的专利一种电驱系统最佳油量的检测方法,基于传统效率最佳确定减速器油位,再调整电驱系统的加油量使电驱系统工作状态时的减速器油位与减速器油位一致,进而确定电驱系统的加油量。公布号为cn111688472a的专利一种油冷电驱集成系统润滑油油量确定方法,其综合考虑冷却、润滑和效率最优的匹配条件确定润滑油油量,其中按减速器润滑条件确定所需油量包括整车减速器润滑所需油量和满足主动润滑的润滑油加注量。此两种润滑油加注量确定方法均为油冷电驱系统润滑油量的确定提供了参考,但没有给出减速器润滑油所需的具体确定方法。

3、此为现有技术的不足,因此,针对现有技术中的上述缺陷,提供一种齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法、系统、设备及介质,是非常有必要的。


技术实现思路

1、针对现有技术的上述齿轮箱的润滑油除润滑作用外还具有冷却作用,确定润滑油在齿轮箱的油位高度是保证冷却效果的关键,是减速箱的设计难题,目前没有给出减速器润滑油油位的具体确定方法的缺陷,本发明提供一种齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法、系统、设备及介质,以解决上述技术问题。

2、第一方面,本发明提供一种齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法,包括如下步骤:

3、s1.依据齿轮箱中各支撑轴承的生命周期已使用里程及齿轮箱生命周期确定各支撑轴的重要性指标;

4、s2.依据支撑轴承生产中采用的热处理工艺确定齿轮箱中各支撑轴承的工作许用温度最大值指标;

5、s3.依据齿轮箱中各支撑轴承的重要性指标和工作许用温度最大值指标建立齿轮箱轴承温度恶劣程度计算模型;

6、s4.获取齿轮箱中各支撑轴承的温度随油位变化的特性,并依据齿轮箱轴承温度恶劣程度计算模型,计算各油位下的齿轮箱轴承温度恶劣程度;

7、s5.筛选出齿轮箱轴承温度恶劣程度最低的油位作为齿轮箱最佳油位。

8、进一步地,步骤s1具体步骤如下:

9、s11.获取齿轮箱生命周期l,以及齿轮箱中各支撑轴承的生命周期已使用里程li;

10、s12.使用支撑轴承的生命周期已使用里程li与齿轮箱生命周期l的比值作为支撑轴承的重要性指标:

11、;

12、其中,i指的是齿轮箱中第i个支撑轴承。不同位置的轴承温度随油位的变化规律不一样,采用加权平均,能综合考虑各个轴承的温度情况,不同的轴承重要性程度不一样,重要性指标实现了赋予不同轴承不同权重。

13、进一步地,步骤s2具体步骤如下:

14、s21.获取齿轮箱中各支撑轴承的套圈的回火温度thi;

15、s22.确定齿轮箱中支撑轴承的温度耐受常数α;

16、s23.设定齿轮箱中各支撑轴承的工作许用温度最大值指标通过如下公式表示:

17、;

18、其中,i指的是齿轮箱中第i个支撑轴承。不同轴承的许用温度不同,对温度的耐受程度不同,耐受程度高的轴承在计算轴承温度恶劣程度时被赋予的权重低。

19、进一步地,步骤s3具体步骤如下:

20、s31.表征齿轮箱中各支撑轴承的实时温度ti;

21、s32.基于齿轮箱中各支撑轴承的重要性指标和工作许用温度最大值指标构建以支撑轴承的实时温度ti为输入的齿轮箱支撑轴承温度恶劣程度计算模型:

22、;

23、其中,表示齿轮箱轴承温度恶劣程度,表示齿轮箱中第i个支撑轴承的重要性指标,表示齿轮箱中第i个支撑轴承的工作温度许用最大值,表示齿轮箱中第i个支撑轴承的温度,n表示齿轮箱中支撑轴承的个数。不同支撑轴承工作里程不同,工作里程长的支撑轴承重要性高,在计算支撑轴承恶劣程度时被赋予的权重高。选用支撑轴承温度作为确定最佳油位的指标,相比润滑油温度、齿轮温度,轴承温度受油位影响极大,选取合适的指标,保障轴承的可靠性。

24、进一步地,步骤s4具体步骤如下:

25、s41.通过仿真计算或试验测试方式获取齿轮箱中各支撑轴承的温度随油位变化的特性,得到不同油位下的支撑轴承温度;

26、s42.将不同油位下的支撑轴承温度作为支撑轴承的实时温度ti,输入齿轮箱轴承温度恶劣程度计算模型,计算得到各油位下的齿轮箱轴承温度恶劣程度。

27、进一步地,步骤s41中采用试验测试方式获取齿轮箱中各支撑轴承的温度随油位变化的特性的具体步骤如下:

28、s411.在齿轮箱的支撑轴承部位设置温度传感器;

29、s412.确定齿轮箱中润滑油的试验油位高度;

30、s413.在每个试验油位高度运转齿轮箱启动试验,采集各支撑轴承温度的平衡值;

31、s414.构建支撑轴承温度-油位表,对每个支撑轴承在每个试验油位的温度平衡值进行表征。

32、进一步地,步骤s5具体步骤如下:

33、s51.将各油位下的齿轮箱轴承温度恶劣程度进行排序,并筛选出最低的齿轮箱轴承温度恶劣程度;

34、s52.将齿轮箱轴承温度恶劣程度最低的油位作为最佳油位;

35、s53.控制齿轮箱中润滑油按照最佳油位进行运转。选取恶劣程度最低的油位为齿轮箱的最佳油位,实现了齿轮箱油位的定量选择,以轴承温度最低为指标,最能表征润滑性能。

36、第二方面,本发明提供一种齿轮箱润滑油的最佳油位确定系统,包括:

37、支撑轴承权重确定模块,用于依据齿轮箱中各支撑轴承的生命周期已使用里程及齿轮箱生命周期确定各支撑轴的重要性指标;

38、支撑轴承最大温度确定模块,用于依据支撑轴承生产中采用的热处理工艺确定齿轮箱中各支撑轴承的工作许用温度最大值指标;

39、温度恶劣程度模型建立模块,用于依据齿轮箱中各支撑轴承的重要性指标和工作许用温度最大值指标建立齿轮箱轴承温度恶劣程度计算模型;

40、温度恶劣程度计算模块,用于获取齿轮箱中各支撑轴承的温度随油位变化的特性,并依据齿轮箱轴承温度恶劣程度计算模型,计算各油位下的齿轮箱轴承温度恶劣程度;

41、最佳油位确定模块,用于筛选出齿轮箱轴承温度恶劣程度最低的油位作为齿轮箱最佳油位。

42、第三方面,本发明提供一种设备,包括处理器和存储器;

43、其中,该存储器用于存储计算机程序,该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得电子设备执行上述第一方面所述的方法。

44、第四方面,本发明提供了一种存储介质,

45、所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面所述的方法。

46、本发明的有益效果在于:

47、本发明提供的齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法、系统、设备及介质,选取受油位影响最大的支撑轴承温度为指标,综合考虑轴承重要程度、轴承许用温度等实现对齿轮箱轴承温度的恶劣程度计算模型;轴承生命周期使用里程越长,对轴承恶劣程度的影响越大;轴承的工作温度许用最大值越大,对轴承恶劣程度的影响越小。最后选取轴承温度恶劣程度最小的油位,作为齿轮箱最佳油位。可以看出,该方法实施简单,原理可靠,可实现量化客观的齿轮箱最佳油位的确定。

48、此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。

49、由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。


技术特征:

1.一种齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法,其特征在于,步骤s1具体步骤如下:

3.如权利要求1所述的齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法,其特征在于,步骤s2具体步骤如下:

4.如权利要求3所述的齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法,其特征在于,步骤s3具体步骤如下:

5.如权利要求4所述的齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法,其特征在于,步骤s4具体步骤如下:

6.如权利要求5所述的齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法,其特征在于,步骤s41中采用试验测试方式获取齿轮箱中各支撑轴承的温度随油位变化的特性的具体步骤如下:

7.如权利要求5所述的齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法,其特征在于,步骤s5具体步骤如下:

8.一种齿轮箱润滑油的最佳油位确定系统,其特征在于,包括:

9.一种设备,其特征在于,包括处理器和存储器;

10.一种存储介质,其特征在于,


技术总结
本发明提供一种齿轮箱润滑油的最佳油位确定方法、系统、设备及介质,属于传动技术领域,所述方法步骤如下:依据齿轮箱中各支撑轴承的生命周期已使用里程及齿轮箱生命周期确定各支撑轴的重要性指标;确定齿轮箱中各支撑轴承的工作许用温度最大值指标;依据齿轮箱中各支撑轴承的重要性指标和工作许用温度最大值指标建立齿轮箱轴承温度恶劣程度计算模型;获取齿轮箱中各支撑轴承的温度随油位变化的特性,并依据齿轮箱轴承温度恶劣程度计算模型,计算各油位下的齿轮箱轴承温度恶劣程度;筛选出齿轮箱轴承温度恶劣程度最低的油位作为齿轮箱最佳油位。本发明能够量化客观的表征齿轮箱中润滑油对轴承冷却效果,为齿轮箱润滑油油位的确定提供了依据。

技术研发人员:闫书法,孔卓,秦厚明,吴雪凤
受保护的技术使用者:中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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