Man vill på Scania korta utvecklingstiden på sina produkter för att fortsatt kunna vara en av de främsta tillverkarna av lastbilar i världen. För att lyckas med detta måste man hitta nya hjälpmedel och vägar för att öka kunskapen och snabba på utvecklingsarbetet. Oljeflödet i växellådan är ett sådant område där man nu undersökt möjligheterna till att öka kunskaperna genom datorsimuleringar. I detta examensarbete har en modell för datorsimuleringar av oljeflödet genom axlarna i växellådan tagits fram i GT-Suite, som är ett modulbaserat simuleringsprogram i 1D. Modellen kan simulera flödet från oljepumpen, ända bak till solhjulet i planetväxeln och däremellan flödet till lager och synkar. Tanken är att den ska kunna användas vid vidareutveckling av dagens växellådor och i framtiden utvecklingen av nya växellådor. Simuleringarna har validerats mot mätningar som genomförts där flödet till solhjulet har mätts för olika varvtal och uppställningar av växellådan. Simuleringarna har kunnat efterlikna mätningarna på ett tillfredsställande sätt. Det finns goda möjligheter att simulera flödet i GT-Suite och använda programmet som referens vid förändringar och nyutveckling av växellådor. Simuleringar har även för vissa delkomponenter validerats mot CFD-simuleringar i 3D. Fördelen med CFD-simuleringar är att mer kunskap om flödet kan utvinnas även för komplicerade geometrier. Nackdelen är att komplexiteten vid simulering av hela systemet blir för stor varför mestadels delsystem måste studeras. I framtiden kommer säkerligen arbete i form av nya mätningar och simuleringar i CFD-program behövas för att ytterligare förbättra och utveckla modellen. Men redan nu har resultat från simuleringar kunnat öka kunskapen om flödet i växellådan. Detta har i sin tur kunnat hjälpa konstruktörer att lösa utmaningar man haft, samt upptäcka nya som skulle kunna lösas genom att simulera och undersöka vilka förändringar som krävs. / At Scania they want to shorten the development time on their products in order to continue being one of the top manufacturers of trucks in the world. To do this they have find new ways and new tools to increase the knowledge and speed up the development of new products. The oil flow in the gearbox is such an area in which they have examined the possibilities to increase the knowledge with the aid of computer simulations. In this thesis work a model for computer simulations of the oil flow through the shafts of the gearbox has been developed in GT-Suite, a module based simulation program in 1D. The model can simulate the flow of oil from the oil pump in the front of the gearbox, all the way back to the sun wheel in the planetary gear and in between the flow to bearings and synchronizers. The aim is to be able to use the model during further development of todays gearboxes and in the future development of new gearboxes. The simulations have been validated against measurements which have been performed in which the oil flow to the sun wheel have been measured for various speeds an configurations of the gearbox. The simulations have been able to replicate the measurements in many ways adequately. GT-Suite is well suited for simulations and to use as a reference when making adjustments to the gearbox and in the future when developing new gearboxes. The result from simulations in GT-Suite have also been validate against CFD-simulations in 3D for some specific components. The advantage of CFD-simulations is that more knowledge of the flow can be obtained even for complicated geometries. The disadvantage is that the complexity when simulating the entire system makes it almost impossible, so mostly subsystems must be studied. In the future more work in form of new measurements and simulations in CFD-programs will be necessary to further improve the model. But already now the results of simulations have been able to increase the knowledge of the oil flow in the gearbox. And this in turn have helped designers to solve some challenges they have had, but also discovered new ones that could be solved by simulations and examine what changes are required.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-56771 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Eriksson, Joakim |
| Publisher | Umeå universitet, Institutionen för fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0038 seconds