Un estudio sobre el mecanismo de influencia de la distancia de inyección de aceite en las características de distribución de la película de aceite de la zona de engranaje en malla
Autores: Zhao, Wentao; Li, Lin; Zheng, Gaoan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un estudio sobre el mecanismo de influencia de la distancia de inyección de aceite en las características de distribución de la película de aceite de la zona de engranaje en malla
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tendencia
Lubricación
Reductores de engranajes
Eficiencia
Simulación
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Bajo la tendencia de desarrollo ligero y de alta eficiencia en equipos industriales, la regulación precisa de la lubricación en los reductores de engranajes es un avance clave para mejorar la eficiencia y fiabilidad del sistema de transmisión. Este estudio establece un modelo numérico tridimensional para la lubricación por chorro de engranajes de alta velocidad utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD) y tecnología de malla dinámica. Al implementar el modelo de flujo multifásico de volumen de fluido (VOF) y el modelo de turbulencia estándar k-, el estudio simula la distribución dinámica del lubricante en las zonas de engranaje y analiza parámetros críticos como la fracción de volumen de aceite, la viscosidad de remolino y la energía cinética turbulenta. Los resultados muestran que reducir la distancia de inyección de aceite mejora significativamente la cobertura y continuidad del lubricante: a medida que la distancia de inyección aumenta de 4.8 mm a 24 mm, el lubricante pasa de ser gotas discretas a una película densa en forma de cuña, mitigando los riesgos de fallo de lubricación por atomización secundaria y pérdida de energía. La distancia de inyección optimizada también mejora la estabilidad espacial de la viscosidad de remolino y suprime la disipación excesiva de energía cinética turbulenta, mejorando tanto la capacidad de carga por corte como la gestión térmica. Los datos dinámicos del punto de monitoreo P muestran que reducir la distancia de inyección estabiliza la velocidad del lubricante y promueve una formación de película de aceite y transferencia de calor más consistente. A través de simulaciones multifísicas y análisis paramétrico, este estudio elucida la interacción entre los parámetros geométricos y los comportamientos hidrodinámicos en sistemas de lubricación por chorro. Los hallazgos proporcionan métodos de evaluación cuantitativa para la optimización estructural y el control de energía en sistemas de lubricación de engranajes, ofreciendo perspectivas teóricas para la gestión térmica y la mejora de la fiabilidad en transmisiones de alta velocidad. Estos resultados contribuyen al diseño ligero y al desarrollo sostenible de equipos industriales.
Descripción
Bajo la tendencia de desarrollo ligero y de alta eficiencia en equipos industriales, la regulación precisa de la lubricación en los reductores de engranajes es un avance clave para mejorar la eficiencia y fiabilidad del sistema de transmisión. Este estudio establece un modelo numérico tridimensional para la lubricación por chorro de engranajes de alta velocidad utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD) y tecnología de malla dinámica. Al implementar el modelo de flujo multifásico de volumen de fluido (VOF) y el modelo de turbulencia estándar k-, el estudio simula la distribución dinámica del lubricante en las zonas de engranaje y analiza parámetros críticos como la fracción de volumen de aceite, la viscosidad de remolino y la energía cinética turbulenta. Los resultados muestran que reducir la distancia de inyección de aceite mejora significativamente la cobertura y continuidad del lubricante: a medida que la distancia de inyección aumenta de 4.8 mm a 24 mm, el lubricante pasa de ser gotas discretas a una película densa en forma de cuña, mitigando los riesgos de fallo de lubricación por atomización secundaria y pérdida de energía. La distancia de inyección optimizada también mejora la estabilidad espacial de la viscosidad de remolino y suprime la disipación excesiva de energía cinética turbulenta, mejorando tanto la capacidad de carga por corte como la gestión térmica. Los datos dinámicos del punto de monitoreo P muestran que reducir la distancia de inyección estabiliza la velocidad del lubricante y promueve una formación de película de aceite y transferencia de calor más consistente. A través de simulaciones multifísicas y análisis paramétrico, este estudio elucida la interacción entre los parámetros geométricos y los comportamientos hidrodinámicos en sistemas de lubricación por chorro. Los hallazgos proporcionan métodos de evaluación cuantitativa para la optimización estructural y el control de energía en sistemas de lubricación de engranajes, ofreciendo perspectivas teóricas para la gestión térmica y la mejora de la fiabilidad en transmisiones de alta velocidad. Estos resultados contribuyen al diseño ligero y al desarrollo sostenible de equipos industriales.