[发明专利]一种用于测试高速齿轮喷油射流偏移量的方法

说明书

本发明提供了一种用于测试高速齿轮喷油射流偏移量的方法，该方法的步骤为：(1)喷油射流偏移量相关相似量的选择；(2)喷油射流偏移量相关相似量的求取；(3)根据相似理论推导喷油射流偏移量的相似模型缩比；(4)进行喷油射流偏移量相似模型试验，测得偏移量相似试验值；(5)基于喷油射流偏移量相似试验值与相似模型缩比的数值关系，推导出喷油射流实际偏移量。本发明综合考虑影响喷油射流偏移量的相关参数，确定喷油射流的相似量，推导出相似模型缩比，根据相似试验得出的相似量试验值与相似缩比的数值关系，得到了喷油射流的实际偏移量，有效降低了获取高速齿轮喷油射流偏移量的难度和成本。

技术领域

本发明涉及一种用于测试高速齿轮喷油射流偏移量的方法，尤其适用于齿轮喷油润滑过程中，齿轮转速高、喷油射流速度大，喷油射流偏移量无法直接测量的情况下，采用相似试验的方法进行高速齿轮喷油射流偏移量的测试。

背景技术

目前齿轮润滑喷油射流偏移量测试方法分为主要为直接测量法和间接测量法。直接测量法为适用于齿轮转速低、喷油射流流速小、测试空间充足的情况；间接测量法为采用非接触式测量仪进行喷油射流偏移量的测量，非接触式测量设备价格昂贵，控制方法复杂，必须需要专业人员才能对其进行测量。

因此，目前尚缺乏一种低成本、简单方便、并且可以实现高转速、大流速的工况下，喷油射流偏移量测试的试验方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对喷油射流偏移量测试的问题，综合考虑影响喷油射流偏移量的物理参数，利用相似性理论，对喷油射流偏移量相关相似量进行选择和求取，推导出喷油射流偏移量的相似模型缩比；并进行喷油射流偏移量相似模型试验，测得偏移量相似试验值；最后基于偏移量相似试验值与相似模型缩比的数值关系，推导出喷油射流实际偏移量。提供了一种简便、较精确的喷油射流偏移量测试的试验方法，有效降低了喷油射流偏移量测试的难度和成本。

本发明采用的技术方案是：一种用于测试高速齿轮喷油射流偏移量的方法，该方法步骤如下：

步骤(1)、喷油射流偏移量相关相似量的选择；

步骤(2)、喷油射流偏移量相关相似量的求取；

步骤(3)、根据相似理论推导喷油射流偏移量的相似模型缩比；

步骤(4)、进行喷油射流偏移量相似模型试验，测得偏移量相似试验值；

步骤(5)、基于偏移量相似试验值与相似模型缩比的数值关系，推导出喷油射流实际偏移量。

进一步的，所述步骤(1)中的喷油射流偏移量所有相关参数包括：ρ_air为空气流体的密度、r_g,r_p分别为大、小齿轮的半径、d为喷油孔直径、ρ_jet为射流流体的密度、L为射流流过的垂直距离、v为喷油嘴出口速度。

进一步的，所述步骤(1)中的喷油射流偏移量是指高速齿轮喷油润滑过程中，齿轮周围形成的旋转流场对喷油射流在水平方向上的影响形成的偏移量。

进一步的，所述步骤(2)中的喷油射流在水平方向上的偏移量相关相似量的计算，基于式：

l_H＝0.5·a·t²

式中，l_H为喷油射流偏移量，a为水平方向加速度，t为运动时间；

忽略垂直方向的重力加速度及空气阻力，根据牛顿定理，上式可写为：

式中，F为润滑油射流在水平方向所受的合力，m为射流的单位质量，L为射流流过的垂直距离，v为喷油嘴出口速度。

进一步的，所述步骤(2)中喷油射流偏移量相关相似量的求取中，射流在水平方向上所受的合力为：