高速列车齿轮箱

油温预测误差3.18°C

一种有限元热网络模型，通过移动粒子半隐式法确定润滑剂流动与换热系数，实现了齿轮箱温度分布的精确预测。

Shuai, Shao · 张开林 · 姚远 · Liu, Y. · Siqin, Jin · Zhengyang, Wang

AEJ - Alexandria Engineering Journal 2025

参数信息

总功率损失增加

2159 W

热平衡温度升高

53 °C

润滑油温度最大误差

3.18 °C

轴承座温度预测偏差

2–5 %

热平衡温度变化（表面与空气换热系数变化时）

82 °C

热平衡温度变化（部件与润滑油换热系数变化时）

1–2 °C

技术优势

温度预测精准

预测的轴承座温度与实验值偏差在2–5%以内，润滑油温度最大误差仅3.18°C。

建模参数可靠

通过移动粒子半隐式法确定润滑剂流动状态和表面对流换热系数，避免了经验估算的不确定性。

全面考虑热源

将功率损失分为齿轮啮合、搅油和轴承摩擦三类，使热源计算更完整。

应用场景

• 高速列车传动系统：用于传动系统热设计评估，避免高温失效。
• 齿轮箱热管理：优化齿轮箱热管理策略，降低运行温度。
• 智能运维与预测维护：基于温度预测实施预测维护，提前规避故障。