CN112100938B - 一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法及系统。该方法包括：首先通过布尔运算得到锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；其次对锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型划分网格；然后计算锥齿轮啮合过程产生的热量，并进行热量分配，确定热量的加载边界、运动边界和润滑油含量，最终采用计算流体动力学仿真方法获得在齿轮箱体达到热平衡时主动锥齿轮温度值和从动锥齿轮温度值。采用本发明的方法及系统，考虑了流体流动对齿轮温度的影响，解决了计算流体动力学仿真方法模拟齿轮转动耗时的问题，能够缩短温度计算周期。

Description

一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法及系统

技术领域

本发明涉及锥齿轮温度计算技术领域，特别是涉及一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法及系统。

背景技术

锥齿轮是传动系统中换向变速的重要组成部分，其过高的温度将制约传动系统的整体寿命，尤其在工况多变、紧凑复杂空间及飞溅润滑方式下，齿轮系统内部的产热、传热机理问题十分复杂。与喷油润滑方式相比，飞溅润滑方式在箱体内部形成的复杂油-气两相流动规律更加不明确，齿轮温度与该两相流的流动状态息息相关。

计算齿轮温度的方法通常为试验方法和有限元方法，其中试验的方法成本过高且破坏性大，在一般的试验环境下难以准确模拟实际运行工况，由此，齿轮的温度测量受到制约；有限元方法为采用经验公式计算出齿轮与润滑油之间的对流换热系数，以此作为边界条件对齿轮箱进行稳态热分析或瞬态热分析，然而，经验公式存在较大的计算误差，尤其针对飞溅润滑方式下油-气两相流与齿轮间的对流换热系数，采用经验公式难以得到精确值，并且，有限元方法忽略了流体流动对齿轮温度的影响，无法反映齿轮的运动状态，由此带来很大的计算误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法及系统，考虑了流体流动对齿轮温度的影响，并能够缩短温度计算周期。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法，包括：

获取建立好的锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；锥齿轮传动系统包括设置在齿轮箱体内的主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮啮合；所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型包括固体域和流体域，所述固体域为所述锥齿轮传动系统的三维模型，所述流体域为根据主动锥齿轮固体和从动锥齿轮固体采用布尔运算建立的模型；

对所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型进行网格划分，得到网格划分后的模型；

计算所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，并将所述热量分别分配给所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮，得到主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量；

根据所述主动锥齿轮的热量和所述从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界；根据所述主动锥齿轮的转速和所述从动锥齿轮的转速确定运动边界；根据所述齿轮箱体的浸油深度确定润滑油含量；

根据所述网格划分后的模型、所述热量的加载边界、所述运动边界和所述润滑油含量，采用计算流体动力学仿真方法确定在所述齿轮箱体达到热平衡时主动锥齿轮温度值和从动锥齿轮温度值。

可选的，所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型的建立方法，具体包括：

建立锥齿轮传动系统的三维模型；

对所述锥齿轮传动系统的三维模型进行简化处理，得到简化后的锥齿轮传动系统的三维模型，并将所述简化后的锥齿轮传动系统的三维模型作为固体域；所述简化处理包括去除齿轮过渡圆角、去除齿轮倒圆角和合并齿轮箱体壁面的细缝结构；

在主动锥齿轮外围建立等距回转体，得到第一回转体；在从动轮外围建立等距回转体，得到第二回转体；

采用布尔运算方法建立所述第一回转体减去主动锥齿轮固体的模型，得到第一流体域；采用布尔运算方法建立第二回转体减去从动锥齿轮固体的模型，得到第二流体域；采用布尔运算方法建立锥齿轮箱体减去主动锥齿轮固体、从动锥齿轮固体、第一回转体和第二回转体的模型，得到第三流体域；

将所述固体域、所述第一流体域、所述第二流体域和所述第三流体域确定为锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型。

可选的，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，具体包括：

滑动功率损失产生的热量、滚动功率损失产生的热量和搅油功率损失产生的热量。

可选的，所述根据所述主动锥齿轮的热量和所述从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界，具体包括：

将所述主动锥齿轮的热量除以所述主动锥齿轮的啮合面的面积，得到第一热流密度；将所述从动锥齿轮的热量除以所述从动锥齿轮的啮合面的面积，得到第二热流密度；

将所述第一热流密度除以预设厚度得到的值转换为第一体热源；将所述第二热流密度除以所述预设厚度得到的值转换为第二体热源；

将所述第一体热源和所述第二体热源作为热量的加载边界；所述热量的加载边界施加在所述啮合面上。

本发明还提供一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算系统，包括：

模型获取模块，用于获取建立好的锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；锥齿轮传动系统包括设置在齿轮箱体内的主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮啮合；所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型包括固体域和流体域，所述固体域为所述锥齿轮传动系统的三维模型，所述流体域为根据主动锥齿轮固体和从动锥齿轮固体采用布尔运算建立的模型；

网格划分模块，用于对所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型进行网格划分，得到网格划分后的模型；

热量分配模块，用于计算所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，并将所述热量分别分配给所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮，得到主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量；

边界确定模块，用于根据所述主动锥齿轮的热量和所述从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界；根据所述主动锥齿轮的转速和所述从动锥齿轮的转速确定运动边界；根据所述齿轮箱体的浸油深度确定润滑油含量；

温度值计算模块，用于根据所述网格划分后的模型、所述热量的加载边界、所述运动边界和所述润滑油含量，采用计算流体动力学仿真方法确定在所述齿轮箱体达到热平衡时主动锥齿轮温度值和从动锥齿轮温度值。

可选的，模型获取模块，具体包括：

模型建立单元，用于建立所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；

所述模型建立单元，具体包括：

三维模型建立子单元，用于建立锥齿轮传动系统的三维模型；

固体域生成子单元，用于对所述锥齿轮传动系统的三维模型进行简化处理，得到简化后的锥齿轮传动系统的三维模型，并将所述简化后的锥齿轮传动系统的三维模型作为固体域；所述简化处理包括去除齿轮过渡圆角、去除齿轮倒圆角和合并齿轮箱体壁面的细缝结构；

回转体生成子单元，用于在主动锥齿轮外围建立等距回转体，得到第一回转体；在从动轮外围建立等距回转体，得到第二回转体；

流体域生成子单元，用于采用布尔运算方法建立所述第一回转体减去主动锥齿轮固体的模型，得到第一流体域；采用布尔运算方法建立第二回转体减去从动锥齿轮固体的模型，得到第二流体域；采用布尔运算方法建立锥齿轮箱体减去主动锥齿轮固体、从动锥齿轮固体、第一回转体和第二回转体的模型，得到第三流体域；

模型生成子单元，用于将所述固体域、所述第一流体域、所述第二流体域和所述第三流体域确定为锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型。

可选的，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，具体包括：

滑动功率损失产生的热量、滚动功率损失产生的热量和搅油功率损失产生的热量。

可选的，所述边界确定模块，具体包括：

热量的加载边界确定单元，用于根据所述主动锥齿轮的热量和所述从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界；

所述热量的加载边界确定单元，具体包括：

热流密度生成子单元，用于将所述主动锥齿轮的热量除以所述主动锥齿轮的啮合面的面积，得到第一热流密度；将所述从动锥齿轮的热量除以所述从动锥齿轮的啮合面的面积，得到第二热流密度；

体热源生成子单元，用于将所述第一热流密度除以预设厚度得到的值转换为第一体热源；将所述第二热流密度除以所述预设厚度得到的值转换为第二体热源；

热量的加载边界确定子单元，用于将所述第一体热源和所述第二体热源作为热量的加载边界；所述热量的加载边界施加在所述啮合面上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法及系统，首先通过布尔运算得到锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；其次对锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型划分网格；然后计算锥齿轮啮合过程产生的热量，并进行热量分配，确定热量的加载边界、运动边界和润滑油含量，最终采用计算流体动力学仿真方法获得在齿轮箱体达到热平衡时主动锥齿轮温度值和从动锥齿轮温度值。本发明考虑了流体流动对齿轮温度的影响，解决了计算流体动力学仿真方法模拟齿轮转动耗时的问题，能够缩短温度计算周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法流程图；

图2为本发明实施例中锥齿轮传动系统的截面图；

图3为本发明实施例中齿轮箱体示意图；

图4为本发明实施例中主动锥齿轮及从动锥齿轮示意图；

图5为本发明实施例中第一回转体及第二回转体示意图；

图6为本发明实施例中第一流体域及第二流体域示意图；

图7为本发明实施例中第三流体域示意图；

图8为本发明实施例中飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算系统结构图；

其中，1-齿轮箱体，2-主动锥齿轮，3-从动锥齿轮，4-通气孔，5-第一回转体，6-第二回转体，7-第一流体域，8-第二流体域，9-第三流体域。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法及系统，考虑了流体流动对齿轮温度的影响，并能够缩短温度计算周期。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

图1为本发明实施例中飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法流程图，如图1所示，一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法，包括：

步骤101：获取建立好的锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；锥齿轮传动系统包括设置在齿轮箱体内的主动锥齿轮和从动锥齿轮，主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合；锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型包括固体域和流体域，固体域为锥齿轮传动系统的三维模型，流体域为根据主动锥齿轮固体和从动锥齿轮固体采用布尔运算建立的模型。

步骤101，具体包括：

建立锥齿轮传动系统的三维模型。

对锥齿轮传动系统的三维模型进行简化处理，得到简化后的锥齿轮传动系统的三维模型，并将简化后的锥齿轮传动系统的三维模型作为固体域；简化处理包括去除齿轮过渡圆角、去除齿轮倒圆角和合并齿轮箱体壁面的细缝结构。

在主动锥齿轮外围建立等距回转体，得到第一回转体；在从动轮外围建立等距回转体，得到第二回转体。

采用布尔运算方法建立第一回转体减去主动锥齿轮固体的模型，得到第一流体域；采用布尔运算方法建立第二回转体减去从动锥齿轮固体的模型，得到第二流体域；采用布尔运算方法建立锥齿轮箱体减去主动锥齿轮固体、从动锥齿轮固体、第一回转体和第二回转体的模型，得到第三流体域。

将固体域、第一流体域、第二流体域和第三流体域确定为锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型。

步骤102：对锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型进行网格划分，得到网格划分后的模型。

步骤103：计算主动锥齿轮和从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，并将热量分别分配给主动锥齿轮和从动锥齿轮，得到主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量。

其中，主动锥齿轮和从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，具体包括：滑动功率损失产生的热量、滚动功率损失产生的热量和搅油功率损失产生的热量。

步骤104：根据主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界；根据主动锥齿轮的转速和从动锥齿轮的转速确定运动边界；根据齿轮箱体的浸油深度确定润滑油含量。

其中，根据主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界，具体包括：

将主动锥齿轮的热量除以主动锥齿轮的啮合面的面积，得到第一热流密度；将从动锥齿轮的热量除以从动锥齿轮的啮合面的面积，得到第二热流密度；

将第一热流密度除以预设厚度得到的值转换为第一体热源；将第二热流密度除以预设厚度得到的值转换为第二体热源；其中，预设厚度为0.01mm。

将第一体热源和第二体热源作为热量的加载边界；热量的加载边界施加在啮合面上。

步骤105：根据网格划分后的模型、热量的加载边界、运动边界和润滑油含量，采用计算流体动力学仿真方法确定在齿轮箱体达到热平衡时主动锥齿轮温度值和从动锥齿轮温度值。

本发明结合锥齿轮传动系统的结构图对飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法进行进一步说明。如图2-7所示：

步骤一：通过三维建模软件建立锥齿轮传动系统的三维模型，传动系统组成部分主要包括齿轮箱体1、主动锥齿轮2、从动锥齿轮3；其中，齿轮箱体1上部设有通气孔4，主动锥齿轮及从动锥齿轮均为螺旋锥齿轮。锥齿轮传动系统采用飞溅润滑方式。

对建立的锥齿轮传动系统三维模型进行简化，包括去除齿轮过渡圆角、倒圆角及合并箱体壁面狭长的细缝结构等简化步骤。

所述的锥齿轮传动系统的三维模型即为固体域；在锥齿轮外围建立类似锥齿轮结构的等距(0.5mm)回转体；通过布尔运算建立第一回转体5减去主动锥齿轮2固体的模型，将其设定为第一流体域7；通过布尔运算建立第二回转体6减去主动锥齿轮3固体的模型，将其设定为第二流体域8；通过布尔运算建立锥齿轮传动系统箱体减去内部锥齿轮固体与回转体的模型，将其设定为第三流体域9；固体域、第一流体域、第二流体域及第三流体域即构成锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型。

步骤二：将锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型导入网格划分软件，划分非结构化四面体，采用全局网格及局部网格控制方法，对影响计算结果的齿面等关键部位进行局部网格加密；对其余计算域划分较稀疏的网格；控制计算域的网格划分质量，网格偏斜度的判断标准控制在0.8之下。对锥齿轮的壁面命名包括对锥齿轮的啮合面、非啮合面及端面命名。

步骤三：计算锥齿轮在啮合过程中产生的热量，包括滑动功率损失、滚动功率损失及搅油功率损失。根据主动锥齿轮及从动锥齿轮的材料特性，将计算得到的热量在齿轮之间进行分配。

步骤四：将步骤二得到的网格文件(.msh)导入流体力学计算软件中；设置箱体、主动锥齿轮及从动锥齿轮的物性参数，包括导热系数、密度、比热容；设置润滑油的物性参数，包括导热系数、密度、动力粘度、比热容；将第一流体域的转速设置为主动锥齿轮2的转速，主动锥齿轮2的壁面相对于第一流体域静止；将第二流体域的转速设置为从动锥齿轮3的转速，从动锥齿轮3的壁面相对于第一流体域静止。

将步骤三计算得到的热源(单位为W)除以锥齿轮啮合面的面积得到热流密度(单位为W/m²)，然后将热流密度除以虚拟厚度0.01mm，转换为体热源(单位为W/m³)，以该体热源作为边界条件施加在主动锥齿轮及从动锥齿轮的啮合面上；设置箱体壁面与外界空气的对流换热系数；设置初始工况下齿轮箱体的浸油深度。

步骤五：监控残差曲线及齿轮温度值，若残差曲线达到设定标准，且齿轮温度不再改变，说明齿轮箱体系统已经达到热平衡状态，计算完成。通过后处理结果获得齿轮箱系统达到热平衡状态下齿轮的温度、对流换热系数及其它温度特性。

图8为本发明实施例中飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算系统结构图。如图8所示，一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算系统，包括：

模型获取模块201，用于获取建立好的锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；锥齿轮传动系统包括设置在齿轮箱体内的主动锥齿轮和从动锥齿轮，主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合；锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型包括固体域和流体域，固体域为锥齿轮传动系统的三维模型，流体域为根据主动锥齿轮固体和从动锥齿轮固体采用布尔运算建立的模型。

模型获取模块201，具体包括：

模型建立单元，用于建立锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型。

模型建立单元，具体包括：

三维模型建立子单元，用于建立锥齿轮传动系统的三维模型；

固体域生成子单元，用于对锥齿轮传动系统的三维模型进行简化处理，得到简化后的锥齿轮传动系统的三维模型，并将简化后的锥齿轮传动系统的三维模型作为固体域；简化处理包括去除齿轮过渡圆角、去除齿轮倒圆角和合并齿轮箱体壁面的细缝结构；

回转体生成子单元，用于在主动锥齿轮外围建立等距回转体，得到第一回转体；在从动轮外围建立等距回转体，得到第二回转体；

流体域生成子单元，用于采用布尔运算方法建立第一回转体减去主动锥齿轮固体的模型，得到第一流体域；采用布尔运算方法建立第二回转体减去从动锥齿轮固体的模型，得到第二流体域；采用布尔运算方法建立锥齿轮箱体减去主动锥齿轮固体、从动锥齿轮固体、第一回转体和第二回转体的模型，得到第三流体域；

模型生成子单元，用于将固体域、第一流体域、第二流体域和第三流体域确定为锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型。

网格划分模块202，用于对锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型进行网格划分，得到网格划分后的模型。

热量分配模块203，用于计算主动锥齿轮和从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，并将热量分别分配给主动锥齿轮和从动锥齿轮，得到主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量。

其中，主动锥齿轮和从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，具体包括：滑动功率损失产生的热量、滚动功率损失产生的热量和搅油功率损失产生的热量。

边界确定模块204，用于根据主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界；根据主动锥齿轮的转速和从动锥齿轮的转速确定运动边界；根据齿轮箱体的浸油深度确定润滑油含量。

边界确定模块204，具体包括：

热量的加载边界确定单元，用于根据主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界。

热量的加载边界确定单元，具体包括：

热流密度生成子单元，用于将主动锥齿轮的热量除以主动锥齿轮的啮合面的面积，得到第一热流密度；将从动锥齿轮的热量除以从动锥齿轮的啮合面的面积，得到第二热流密度；

体热源生成子单元，用于将第一热流密度除以预设厚度得到的值转换为第一体热源；将第二热流密度除以预设厚度得到的值转换为第二体热源；

热量的加载边界确定子单元，用于将第一体热源和第二体热源作为热量的加载边界；热量的加载边界施加在啮合面上。

温度值计算模块205，用于根据网格划分后的模型、热量的加载边界、运动边界和润滑油含量，采用计算流体动力学仿真方法确定在齿轮箱体达到热平衡时主动锥齿轮温度值和从动锥齿轮温度值。

对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本发明的方法及系统将第一流体域的转速设置为主动锥齿轮的转速，主动锥齿轮的壁面相对于第一流体域静止，将第二流体域的转速设置为从动锥齿轮的转速，从动锥齿轮的壁面相对于第二流体域静止，以此定义齿轮的运动边界，该方法可以解决CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)定义部件运动耗时的缺点，获得系统达到热平衡状态时的温度分布，具有更高的工程应用价值；模型处理方法简单灵活，数值仿真过程中参数设置步骤简便，对于复杂系统的温度计算具有很强的实用性，能够缩短计算周期，提高系统设计和参数优化的效率，具有良好的推广价值。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法，其特征在于，包括：

获取建立好的锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；锥齿轮传动系统包括设置在齿轮箱体内的主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮啮合；所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型包括固体域和流体域，所述固体域为所述锥齿轮传动系统的三维模型，所述流体域为根据主动锥齿轮固体和从动锥齿轮固体采用布尔运算建立的模型；

对所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型进行网格划分，得到网格划分后的模型；

计算所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，并将所述热量分别分配给所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮，得到主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量；

根据所述主动锥齿轮的热量和所述从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界；根据所述主动锥齿轮的转速和所述从动锥齿轮的转速确定运动边界；根据所述齿轮箱体的浸油深度确定润滑油含量；

根据所述网格划分后的模型、所述热量的加载边界、所述运动边界和所述润滑油含量，采用计算流体动力学仿真方法确定在所述齿轮箱体达到热平衡时主动锥齿轮温度值和从动锥齿轮温度值；

所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型的建立方法，具体包括：

建立锥齿轮传动系统的三维模型；

对所述锥齿轮传动系统的三维模型进行简化处理，得到简化后的锥齿轮传动系统的三维模型，并将所述简化后的锥齿轮传动系统的三维模型作为固体域；所述简化处理包括去除齿轮过渡圆角、去除齿轮倒圆角和合并齿轮箱体壁面的细缝结构；

在主动锥齿轮外围建立等距回转体，得到第一回转体；在从动轮外围建立等距回转体，得到第二回转体；

采用布尔运算方法建立所述第一回转体减去主动锥齿轮固体的模型，得到第一流体域；采用布尔运算方法建立第二回转体减去从动锥齿轮固体的模型，得到第二流体域；采用布尔运算方法建立锥齿轮箱体减去主动锥齿轮固体、从动锥齿轮固体、第一回转体和第二回转体的模型，得到第三流体域；

将所述固体域、所述第一流体域、所述第二流体域和所述第三流体域确定为锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型。

2.根据权利要求1所述的飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法，其特征在于，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，具体包括：

滑动功率损失产生的热量、滚动功率损失产生的热量和搅油功率损失产生的热量。

3.根据权利要求2所述的飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算方法，其特征在于，所述根据所述主动锥齿轮的热量和所述从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界，具体包括：

将所述主动锥齿轮的热量除以所述主动锥齿轮的啮合面的面积，得到第一热流密度；将所述从动锥齿轮的热量除以所述从动锥齿轮的啮合面的面积，得到第二热流密度；

将所述第一热流密度除以预设厚度得到的值转换为第一体热源；将所述第二热流密度除以所述预设厚度得到的值转换为第二体热源；

将所述第一体热源和所述第二体热源作为热量的加载边界；所述热量的加载边界施加在所述啮合面上。

4.一种飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算系统，其特征在于，包括：

模型获取模块，用于获取建立好的锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；锥齿轮传动系统包括设置在齿轮箱体内的主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮啮合；所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型包括固体域和流体域，所述固体域为所述锥齿轮传动系统的三维模型，所述流体域为根据主动锥齿轮固体和从动锥齿轮固体采用布尔运算建立的模型；

网格划分模块，用于对所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型进行网格划分，得到网格划分后的模型；

热量分配模块，用于计算所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，并将所述热量分别分配给所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮，得到主动锥齿轮的热量和从动锥齿轮的热量；

边界确定模块，用于根据所述主动锥齿轮的热量和所述从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界；根据所述主动锥齿轮的转速和所述从动锥齿轮的转速确定运动边界；根据所述齿轮箱体的浸油深度确定润滑油含量；

温度值计算模块，用于根据所述网格划分后的模型、所述热量的加载边界、所述运动边界和所述润滑油含量，采用计算流体动力学仿真方法确定在所述齿轮箱体达到热平衡时主动锥齿轮温度值和从动锥齿轮温度值；

模型获取模块，具体包括：

模型建立单元，用于建立所述锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型；

所述模型建立单元，具体包括：

三维模型建立子单元，用于建立锥齿轮传动系统的三维模型；

固体域生成子单元，用于对所述锥齿轮传动系统的三维模型进行简化处理，得到简化后的锥齿轮传动系统的三维模型，并将所述简化后的锥齿轮传动系统的三维模型作为固体域；所述简化处理包括去除齿轮过渡圆角、去除齿轮倒圆角和合并齿轮箱体壁面的细缝结构；

回转体生成子单元，用于在主动锥齿轮外围建立等距回转体，得到第一回转体；在从动轮外围建立等距回转体，得到第二回转体；

流体域生成子单元，用于采用布尔运算方法建立所述第一回转体减去主动锥齿轮固体的模型，得到第一流体域；采用布尔运算方法建立第二回转体减去从动锥齿轮固体的模型，得到第二流体域；采用布尔运算方法建立锥齿轮箱体减去主动锥齿轮固体、从动锥齿轮固体、第一回转体和第二回转体的模型，得到第三流体域；

模型生成子单元，用于将所述固体域、所述第一流体域、所述第二流体域和所述第三流体域确定为锥齿轮传动系统流固耦合数值计算模型。

5.根据权利要求4所述的飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算系统，其特征在于，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮在啮合过程中产生的热量，具体包括：

滑动功率损失产生的热量、滚动功率损失产生的热量和搅油功率损失产生的热量。

6.根据权利要求5所述的飞溅润滑锥齿轮温度的数值计算系统，其特征在于，所述边界确定模块，具体包括：

热量的加载边界确定单元，用于根据所述主动锥齿轮的热量和所述从动锥齿轮的热量确定热量的加载边界；

所述热量的加载边界确定单元，具体包括：

热流密度生成子单元，用于将所述主动锥齿轮的热量除以所述主动锥齿轮的啮合面的面积，得到第一热流密度；将所述从动锥齿轮的热量除以所述从动锥齿轮的啮合面的面积，得到第二热流密度；

体热源生成子单元，用于将所述第一热流密度除以预设厚度得到的值转换为第一体热源；将所述第二热流密度除以所述预设厚度得到的值转换为第二体热源；

热量的加载边界确定子单元，用于将所述第一体热源和所述第二体热源作为热量的加载边界；所述热量的加载边界施加在所述啮合面上。

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