齿轮式变速器在传动过程中,齿面间不可避免的运动摩擦而导致的热量累积,可能会造成不利于工作效率的齿轮变形和磨损,因此,提供润滑和冷却的变速器润滑系统设计尤为重要。但受限于技术水平和时间成本,基于局部实验的逆向设计是当前企业普遍采用的、被动的研发路线,而CFD计算流体三维仿真可以在研发初期获得宏观的流场信息,进而以较低的成本、主动的辅助变速器润滑系统的正向设计。本论文结合企业的某变速器项目,为提高润滑效率、缩短开发周期,进行相关实验验证与规律研究,为变速器润滑系统的优化提供技术支持,主要研究内容和结论分述如下。①为验证齿轮润滑分析仿真技术路线,取长方形箱体内的单对啮合甩油齿轮为基础研究对象,设计实验并建立实验台,利用高速摄像机记录不同转速、不同温度下的齿轮甩油流态。②建立与实验工况相同的仿真模型,进行CFD齿轮甩油数值分析,提取流场信息与实验对比,描述现象并分析原因,发现仿真结果与实验流态基本一致,从而明确了有效的齿轮甩油仿真技术路线,并确定出统一的后处理润滑评价标准。③基于仿真进行油温与浸油深度的流场相关性规律研究。发现油温上升使粘度改变,进而宏观的影响整个流场,致使齿面油液覆盖面积增大,而表面浓度减小,同时齿轮周围油液离散态趋势增强;而浸油深度的上升显著地提升了齿轮表面和周围空间的润滑油量,同时也导致油液速率损失的增大。统计上述规律信息,绘制相关性规律曲面,为相关研究提供参考与润滑预测。④变速器润滑系统仿真,提取场内流体信息,找到润滑不足并分析原因,分别从结构和浸油深度方面提出优化方案,建立简化模型验证说明优化方案有效,为变速器箱体润滑系统的设计与改进提供借鉴思路与技术支持。综上所述,本论文主要内容包括实验设计、仿真验证、规律研究与实际应用,前期研究不仅说明技术路线的正确性,还获得了相关因素的影响规律,从而优化变速器设计以提高润滑系统的效率,对工程实际中润滑系统的正向设计有一定指导意义。