基于圖像識別技術(shù)的高速斜齒輪油液體積計(jì)算與噴油潤滑仿真

中圖分類號：TH117.2 DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.06.013

0 引言

隨著航空航天技術(shù)及新能源汽車技術(shù)的蓬勃發(fā)展，高速齒輪傳動(dòng)的需求日益增加。斜齒輪因噪聲小、承載大，在新能源汽車減速器中應(yīng)用廣泛。高速斜齒輪極大的慣性導(dǎo)致潤滑劑難以黏附于齒面，常規(guī)的油浴潤滑效果不理想。因此，高速齒輪傳動(dòng)主要采用壓力循環(huán)噴油潤滑。區(qū)別于油浴潤滑，噴油潤滑方式復(fù)雜，噴射角度、速度、油量等潤滑相關(guān)參數(shù)多，如何匹配眾多參數(shù)使?jié)櫥_(dá)到良好效果，成為了問題的關(guān)鍵。因此，分析噴油狀態(tài)下齒輪的潤滑特性以及風(fēng)阻功率損失，將為減少齒輪摩擦及改善齒面潤滑條件提供重要的依據(jù)。

噴油潤滑分析已逐步被齒輪研究者關(guān)注。鮑和云等以浸油潤滑齒輪箱為研究對象，仿真分析了箱體內(nèi)部的流場及溫度場，研究了不同浸油深度的影響。MASSINI等2通過搭建航空齒輪箱噴油潤滑試驗(yàn)臺(tái)架，研究了直齒輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣流場對射流的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)速與流速比值較低時(shí)，易形成潤滑油膜；當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)速增大時(shí)，射流的侵徹減小，相對較難形成油膜。HOHN等3基于背靠背齒輪試驗(yàn)臺(tái)，研究了噴油潤滑下齒面的刮傷、磨損與點(diǎn)蝕，發(fā)現(xiàn)在不影響承載能力的情況下，噴油潤滑在高速重載變速箱上的應(yīng)用潛力極大。王鑫等建立了航空直齒輪嚙出側(cè)噴油潤滑沖擊深度計(jì)算數(shù)學(xué)模型，仿真結(jié)果表明，沖擊深度與射流偏置和噴射傾角的變化成負(fù)相關(guān)。LIU等5基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)建立了單級噴油潤滑模型，分析了噴油量、潤滑油黏度以及齒輪轉(zhuǎn)速在內(nèi)的不同參數(shù)對潤滑油供應(yīng)和分配的影響。MO等6-利用計(jì)算流體力學(xué)（Computation-alFluidDynamics，CFD）建立了斜齒輪噴油潤滑仿真模型，分析嚙入側(cè)與嚙出側(cè)、齒輪轉(zhuǎn)速、齒輪參數(shù)、噴油速度和噴嘴布置對齒輪潤滑性能的影響，得到了不同噴油條件下齒輪嚙合點(diǎn)處的潤滑油體積分?jǐn)?shù)與壓力。ZHOU等[8]107642利用重疊網(wǎng)格法建立了高速斜齒輪的噴油潤滑模型，分析了不同齒輪轉(zhuǎn)角下的油膜擴(kuò)展情況，以及噴油角度和速度對齒輪潤滑的影響。噴油潤滑的軸承與齒輪傳動(dòng)中，潤滑油往往與氣體共存，油氣兩相流體狀態(tài)非常復(fù)雜[9-10]。曹寓等采用流體體積（VolumeofFluid，VOF）模型與動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)建立了高速齒輪氣液兩相流計(jì)算模型，分析結(jié)果表明，增大噴油流量可以提高嚙合區(qū)齒面油液的體積分?jǐn)?shù)，有助于提升齒輪的潤滑性能。王延忠等[12-18采用歐拉-歐拉多相流理論，建立了航空直齒輪油氣兩相流計(jì)算模型，研究了不同入口速度和噴油嘴長徑比條件下的噴射方向變化規(guī)律，計(jì)算了每一個(gè)嚙合點(diǎn)的油氣率與入口壓力；分析了不同噴油角度、噴油點(diǎn)位置以及噴油距離狀態(tài)下齒輪潤滑的射流狀態(tài)，并對這些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；同時(shí)，還分析了流體自旋流對噴油潤滑狀態(tài)的影響，以及嚙合入口和出口噴油方式下潤滑性能的對比。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噴射速度低于齒輪節(jié)線速度的 1% 時(shí)，嚙合出口位置會(huì)出現(xiàn)完全逆流；當(dāng)齒輪節(jié)線速度大于某速度閾值時(shí)，出口噴油潤滑的射流不能到達(dá)嚙合點(diǎn)；當(dāng)節(jié)線速度與噴油速度之比小于5時(shí)，采用出口噴油潤滑的效果較好。LIANG等對比研究了高速狀態(tài)下油氣與噴油潤滑中液體膜的形成，結(jié)果表明，空氣會(huì)加劇油膜振蕩。

國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值仿真，以計(jì)算齒輪風(fēng)阻功率損失。AN-DERSON等2在試驗(yàn)中考慮齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)、齒輪轉(zhuǎn)速和潤滑油特性等因素的影響，提出了用于估算直齒輪副的風(fēng)阻功率損失計(jì)算公式。DAWSON2通過試驗(yàn)提出了直齒輪以及斜齒輪的風(fēng)阻功率損失計(jì)算公式，分析了齒輪幾何形狀和轉(zhuǎn)速對風(fēng)阻功率損失的影響。ZHANG等22基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)建立了齒輪的風(fēng)阻功率損失預(yù)測模型，研究了不同擋板配置對高速齒輪風(fēng)阻功率損失的影響，分析了軸向和徑向擋板以及不同擋板間隙對風(fēng)阻功率損失的影響。ZENG等2基于計(jì)算流體力學(xué)，建立了內(nèi)嚙合與外嚙合齒輪副的仿真模型，分析了轉(zhuǎn)速和齒寬對內(nèi)嚙合齒輪副流場特性和負(fù)載無關(guān)功率損耗的影響，比較了內(nèi)嚙合與外嚙合齒輪副的流場特性以及與負(fù)載無關(guān)功率損耗的差異。

目前，針對直齒輪噴油潤滑的分析較為充分，而針對高速齒輪常用的斜齒輪噴油潤滑的研究不多，特別是在計(jì)算風(fēng)阻功率方面。因此，本文以高速斜齒輪傳動(dòng)為研究對象，采用VOF多相流模型建立噴油潤滑仿真模型，分析斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的流場狀況，探究了齒輪轉(zhuǎn)速與噴油速度對油膜附著面積及風(fēng)阻功率損失的影響；另外，平均油液體積是衡量噴油效果的重要參數(shù)，可被用來對比驗(yàn)證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，但在試驗(yàn)中難以直接測出。針對該問題，本文提出一種基于圖像識別技術(shù)的高速斜齒輪噴油潤滑平均油液體積計(jì)算方法，可同時(shí)計(jì)算試驗(yàn)和仿真分析中的平均油液體積，從而用來對比分析試驗(yàn)與仿真結(jié)果。

1噴油潤滑數(shù)學(xué)模型

1.1 控制方程

斜齒輪的噴油潤滑是一個(gè)氣液兩相流問題。VOF多相流模型被廣泛用于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)研究，可利用其對齒輪傳動(dòng)的噴油潤滑進(jìn)行分析。相關(guān)控制方程如下。

1）體積守恒方程

式中， N 為模型中流體相的個(gè)數(shù)，在該模型中 N 的取值為2； r_α 為流體相的體積率。

2）連續(xù)性方程

式中， ρ 為密度； χ_t 為時(shí)間； U 為流體速度。

3）動(dòng)量守恒方程

式中， p 為壓力； τ 為應(yīng)力張量； S_M 為外部體積力，當(dāng)不考慮重力時(shí)其值為0。

4）湍流模型方程

標(biāo)準(zhǔn) k-ε 模型因適用性廣、精度高而被廣泛用于湍流計(jì)算。湍流黏度定義為

式中， C_μ 為模型常數(shù)；其取值為 0.09 ； k 為湍流動(dòng)能； ε 為湍流動(dòng)能耗散率。 k 與 ε 的值由以下微分方程求得

G_K+G_b-ρε-Y_M+S_k

式中， U_j? χ_j 分別為速度分量和空間坐標(biāo)分量； μ 為流體黏度； σ_k 為湍流動(dòng)能 k 的普朗特?cái)?shù)； σ_s 為湍流動(dòng)能耗散率 ε 的普朗特?cái)?shù)； C_1ε 、 C_2ε 均為模型常數(shù)，其取值分別為1.44與1.92； C_3ε 為可壓流計(jì)算中與浮力相關(guān)的系數(shù)，當(dāng)主流與重力方向平行時(shí)，其取值為1，當(dāng)主流與重力方向垂直時(shí)，其取值為0； Y_M 為可壓縮湍流中的波動(dòng)膨脹對總耗散率的貢獻(xiàn)； G_κ 為由平均速度梯度產(chǎn)生的湍流動(dòng)能； G_b 為由浮力產(chǎn)生的湍流動(dòng)能； S_k 人 S_ε 均為用戶自定義的源項(xiàng)。

1.2 CFD仿真模型

基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論與技術(shù)，建立了斜齒輪噴油潤滑模型，如圖1所示。其中，齒輪箱體長為40mm 、寬為 7mm 、高為 28mm ；主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)中心位置到箱體左側(cè)面的距離為 10mm ，到箱體下側(cè)面的距離為 14mm ，到箱體前側(cè)面的距離為 3.5mm 潤滑油出口長為 3mm 、寬為 1.5mm 、深為 2mm 潤滑油出口下側(cè)面到箱體下側(cè)面的距離為 1mm ；潤滑油入口的直徑為 1mm ，潤滑油入口中心位置到箱體左側(cè)面的距離為 15.5mm ，到箱體前側(cè)面的距離為 3.5mm ，到箱體上側(cè)面的距離為 6mm 。斜齒輪副的基本參數(shù)如表1所示。

對流體域模型進(jìn)行四面體網(wǎng)格劃分，逐步增加網(wǎng)格密度，比較前后兩次計(jì)算的齒面平均油液體積分?jǐn)?shù)。當(dāng)網(wǎng)格細(xì)化前后兩次計(jì)算值相對誤差小于 1.0% 時(shí)，確定最終網(wǎng)格尺寸為 0.4mm ，網(wǎng)格單元數(shù)約有71萬個(gè)。圖2所示為有限元網(wǎng)格模型。在Fluent軟件中采用VOF兩相流模型：第一相為空氣，密度為 1.225kg/m³ 黏度為 1.7894×10^-5kg/（m?s） ；第二相為潤滑油，密度為 960kg/m³ ，黏度為 4.8×10^-2kg/（m?s） ○

將劃分好的網(wǎng)格模型導(dǎo)入到計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析軟件Fluent中。為確保噴射出的潤滑油以預(yù)定的速度進(jìn)入齒輪嚙合位置，將潤滑油入口設(shè)置為速度入口邊界條件；為確保在出口處形成一個(gè)相對穩(wěn)定的壓力環(huán)境，將潤滑油出口設(shè)置為壓力出口邊界條件；為模擬潤滑油與箱體之間的相互作用，得到準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果，將箱體其余壁面設(shè)置為無滑移壁面；為確保齒輪表面與潤滑油之間的相對速度為0，準(zhǔn)確地模擬潤滑油在齒輪表面的流動(dòng)情況，并能得到潤滑油在齒輪嚙合過程中的分布，將主動(dòng)輪、從動(dòng)輪齒面設(shè)置為無滑移轉(zhuǎn)動(dòng)壁面；根據(jù)仿真條件定義潤滑油入口噴油速度，將圖1中潤滑油出口處定義為出口壓力邊界，即相對大氣壓為 。同時(shí)為模擬齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過Profile文件分別設(shè)置主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。湍流模型選擇標(biāo)準(zhǔn) k-ε 模型，選擇算法與求解器，設(shè)置收斂條件 e_RMS=1×10^-5 ，運(yùn)行Fluent軟件求解。求解完成后在后處理軟件CFD-Post中查看計(jì)算結(jié)果。

1.3風(fēng)阻功率損失計(jì)算

首先，利用Fluent軟件對CFD數(shù)值模型進(jìn)行大量模擬分析計(jì)算，得到計(jì)算域中完整的流場壓力分布和速度分布；然后，在后處理軟件CFD-Post中分別定義大齒輪（從動(dòng)輪）風(fēng)阻力矩和小齒輪（主動(dòng)輪）風(fēng)阻力矩函數(shù)并提取大齒輪與小齒輪風(fēng)阻力矩值，得到齒輪風(fēng)阻功率。風(fēng)阻功率計(jì)算式為

P_w=P_w1+P_w2=（T_w1+T_w2）nπ/30

式中， P_w1 、 P_w2 分別為小齒輪和大齒輪的風(fēng)阻功率；T_w1 、 T_w2 分別為小齒輪和大齒輪的風(fēng)阻力矩； n 為齒輪轉(zhuǎn)速。

2 試驗(yàn)驗(yàn)證

噴油潤滑試驗(yàn)旨在對比仿真與試驗(yàn)的結(jié)果，驗(yàn)證仿真模型的可靠性。噴油潤滑試驗(yàn)臺(tái)如圖3所示。考慮試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性，本試驗(yàn)采用塑料PA6齒輪副。根據(jù)材料參數(shù)，仿真模型設(shè)置的密度為 1.13g/cm³ ，彈性模量為 2.23GPa ，剪切模量為 0.97GPa ，泊松比為0.34。為得到齒輪齒面的油膜附著狀況，使用高速數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍攝，拍攝頻率為5000幀/s，分辨率為 1024×1024 像素。試驗(yàn)齒輪參數(shù)如表2所示。試驗(yàn)時(shí)，噴油速度為 45m/s ，噴油高度為 30mm ，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為 18000r/min 。

1.高速相機(jī)；2.三腳架；3.圖像處理系統(tǒng)；4.萬向夾具；5.油箱；6.油氣速度調(diào)節(jié)旋鈕；7.電磁閥；8.調(diào)壓閥；9.空壓機(jī)；10.電動(dòng)機(jī)調(diào)速器；11.電動(dòng)機(jī)；12.試驗(yàn)臺(tái)；13.斜齒輪副；14.噴嘴；15.內(nèi)窺鏡。

圖4所示為斜齒輪的噴油潤滑試驗(yàn)及油膜附著狀況。高壓潤滑油被噴在齒面上，由于齒輪的快速旋轉(zhuǎn)，潤滑油被甩離輪齒兩側(cè)。為對比試驗(yàn)與仿真的油膜附著狀況，可通過圖像識別技術(shù)計(jì)算斜齒輪齒面上的油液分布，計(jì)算原理見文獻(xiàn)[8]107642。圖5為用不同方法獲得的齒面油膜附著圖像。圖5（a）為試驗(yàn)結(jié)果；圖5（b）為圖像識別后齒輪表面的油液像素圖像；圖5（c）和圖5（d）分別為仿真得到的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的油膜附著狀況與油液體積分?jǐn)?shù)。為便于計(jì)算齒輪的油液體積分?jǐn)?shù)并進(jìn)行結(jié)果對比，對每個(gè)輪齒進(jìn)行了編號。

通過仿真和試驗(yàn)獲得的齒面平均油液體積分?jǐn)?shù)及誤差數(shù)據(jù)如表3所示，繪制圖形如圖6所示。由表3可知，單齒面平均油液體積分?jǐn)?shù)的仿真值與試驗(yàn)結(jié)果非常接近，其誤差范圍為 1.67%～5.97% 。對比結(jié)果驗(yàn)證了斜齒輪噴油潤滑仿真模型的準(zhǔn)確性與可靠性。

3 結(jié)果及討論

3.1噴油潤滑仿真結(jié)果分析

設(shè)置不同的齒輪轉(zhuǎn)速以及噴油速度，噴油距離設(shè)置為 8mm ，對其進(jìn)行求解。圖7＼～圖11為主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為 9000r/min 、噴油速度為 10m/s 時(shí)的計(jì)算結(jié)果云圖。

從圖7、圖8可以看出，當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為9000r/min 、噴油速度為 10m/s 時(shí)，采用噴油潤滑方式可使?jié)櫥洼^好進(jìn)入齒輪嚙合位置；從圖9可以看出，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪接觸面大部分分布有潤滑油，只有少部分區(qū)域沒有潤滑油，此時(shí)潤滑較好。齒面形成的潤滑油體積分?jǐn)?shù)大部分都小于1，越靠近噴油口的位置，齒面潤滑油體積分?jǐn)?shù)越大。

從圖10、圖11可以看出，齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)周圍的空氣一起旋轉(zhuǎn)，越靠近齒輪表面，流體流速越快。齒輪嚙入點(diǎn)位置附近的氣液壓力最大，其壓力值為 83.44kPa ，而齒輪的嚙出位置附近出現(xiàn)負(fù)壓現(xiàn)象，壓力值為 -39.41kPa 。這是由于在嚙入位置齒面上附著有較多噴射出的潤滑油，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的齒面擠壓潤滑油，導(dǎo)致嚙入位置附近壓力值較大；而在嚙出位置齒輪迅速分開，附著在齒輪表面的潤滑油以及嚙出位置附近的混合流體被高速齒輪極大的慣性甩離開；同時(shí)，齒輪之間的空間迅速增大，導(dǎo)致嚙出位置附近的壓力迅速減小。

3.2噴油速度與轉(zhuǎn)速對油膜分布的影響

圖12＼～圖16所示分別為9000、12000、15000、18000、 21 000r/min 轉(zhuǎn)速下主動(dòng)輪油膜附著面積。可以看出，齒輪轉(zhuǎn)速不變，隨著噴油速度增加，主動(dòng)輪油膜附著面積增大，潤滑效果上升。噴油速度不變，隨著齒輪轉(zhuǎn)速的增加，主動(dòng)輪上油膜附著面積減小，潤滑效果下降。因此，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)速增加時(shí)，為了獲得更好的潤滑效果，可以通過增加噴油速度來提高齒輪油膜附著面積，從而提高齒輪的潤滑效果。

3.3噴油速度與轉(zhuǎn)速對風(fēng)阻功率損失的影響

圖17顯示了在小齒輪轉(zhuǎn)速為 9000r/min 時(shí)，不同噴油速度對風(fēng)阻力矩的影響。可以看出，風(fēng)阻力矩隨著噴油速度的增加而略有增加。這是因?yàn)殡S著噴油速度的增加，噴射的潤滑油與齒輪周圍空氣混合，形成氣液兩相流，使得齒輪周圍流體黏性增加，附著在齒輪表面的油量也隨之增加，驅(qū)動(dòng)流體以及齒輪旋轉(zhuǎn)的能量增加，齒輪風(fēng)阻力矩隨之增大。同時(shí)可以看出，小齒輪比大齒輪的風(fēng)阻力矩小得多。這是由于大齒輪的齒數(shù)比小齒輪多，齒輪表面與空氣接觸的面積就越大，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)時(shí)齒輪所產(chǎn)生的空氣阻力也就越大；在空氣阻力大小相同情況下，齒輪半徑越大，產(chǎn)生的風(fēng)阻力矩也越大。

采集不同齒輪轉(zhuǎn)速、噴油速度下的風(fēng)阻總力矩與風(fēng)阻總功率損失，結(jié)果分別如表4、表5所示。

從表4、表5可以看出，齒輪風(fēng)阻力矩隨齒輪轉(zhuǎn)速的增加幾乎線性增加。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)速較低時(shí)，風(fēng)阻總力矩以及風(fēng)阻總功率損失隨著噴油速度的增加略有增加；隨著齒輪轉(zhuǎn)速上升，噴油速度對齒輪風(fēng)阻總力矩以及風(fēng)阻總功率損失的影響越來越小。在低轉(zhuǎn)速下，隨著噴油速度的增加，湍流動(dòng)能和湍流耗散率均增加24，導(dǎo)致箱體內(nèi)部氣液兩相流的湍流運(yùn)動(dòng)更加劇烈，流體運(yùn)動(dòng)消耗了較多的能量，使齒輪副的風(fēng)阻功率損失有所增加。而隨著齒輪轉(zhuǎn)速的上升，噴油速度的增加對箱體內(nèi)部氣液兩相流的湍流運(yùn)動(dòng)的影響相對較小，使得噴油速度在高轉(zhuǎn)速下對齒輪風(fēng)阻力矩的影響較小。

4結(jié)論

以高速斜齒輪副為研究對象，針對噴油潤滑的流場分布進(jìn)行了仿真計(jì)算與試驗(yàn)測試，分析了齒輪轉(zhuǎn)速與噴油速度對油膜附著面積、風(fēng)阻力矩與功率損失的影響，主要結(jié)論如下：

1）提出了一種基于圖像識別技術(shù)的齒輪噴油潤滑平均油液體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法。采用該方法計(jì)算試驗(yàn)與仿真分析中噴油潤滑的平均油液體積分?jǐn)?shù)，可以得到用于試驗(yàn)與仿真對比分析的重要參數(shù)。

2）噴油方式可使高速斜齒輪齒面附著較大面積的油膜。高速齒輪極大的慣性力導(dǎo)致油浴潤滑的油膜難以附著齒面，而噴油潤滑齒輪副接觸面大部分覆蓋有潤滑油，且越靠近噴油口附近，潤滑油體積分?jǐn)?shù)越大。

3）提升噴油速度有利于擴(kuò)展齒面上的油膜附著面積。油膜附著面積隨著噴油速度的上升而擴(kuò)大，隨斜齒輪轉(zhuǎn)速的上升而縮小。當(dāng)斜齒輪轉(zhuǎn)速上升時(shí)，可以通過提高噴油速度來擴(kuò)展齒面油膜面積、改善高速斜齒輪的潤滑效果。

4）風(fēng)阻功率損失受斜齒輪工作轉(zhuǎn)速的影響較大；受噴油速度的影響不明顯，特別是在高速狀態(tài)下。齒輪風(fēng)阻功率損失主要隨斜齒輪轉(zhuǎn)速的上升而增大；低轉(zhuǎn)速下其隨噴油速度的增大略有增加，但噴油速度的影響隨齒輪轉(zhuǎn)速的上升逐漸弱化。

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Calculation of oil volume and simulation of oil injection lubrication for high-speed helical gears based on image recognition technology

HUBo12 CHEN Zan’DONG Jianxiong'SU Jie1YINLairong1，2 （1.CollgeofutomoieandhicalEngingshaUesityienceamp;logygsha4ia） （2.Hunan Provincial KeyLaboratoryofSafety DesignandReliabilityTechnology forEngineering Vehicle， Changsha Universityof Scienceamp; Technology， Changsha410114，China）

Abstract：Objective]Atpresent，thereisaelativelysuicentanalysisofoilinjectionlubrcationforspurgears，utere islimitedresearchonthecommonlyusedhelical gearoil injectionlubricationforhigh-speedgears，especiallincalculatingthe windresistancepower.Oilinjectionlubricationisoftenusedforhigh-speedgearsduetothedificultyoflubricantsadheringto thetoothsurfaces becauseoftheirlarge inertia.Methods]Anumericalsimulationmodelofhelical gearoilinjectionlubrication usingthevolumeoffluid（VOF）multi-phaseflow modelforhigh-speed gearoil injectionlubrication waspresented.Thegasliquidtwo-phaseflowundertheoilinjectionlubricationstateofhelical gears wasnumericallcalculatedusing themovingmesh method.Calculation was used toobtain the lubricatingoil distribution，total gas-liquid pressre，and speed nephogramunder gearoil injectionlubrication.Combinedwiththeimagerecognitiontechnology，theaverageoilvolumefractionofthetooth flanksoftheoil injectionlubricationtestandsimulationwereobtained simultaneously;thecorrectnessoftheoilinjection lubricationmodel was verifiedthrough comparison.The windage powerlossandflow field distributionof thegear pair were studied，andtheefectsofgearspeedandfuelijectionspeedontheoilfilmadesionarea，momentofwindresistance，nd powerloss were analyzed.[Results]Theresults indicate thatthe areaofoil fimadhesion expands with the increasing injection spedanddecreases withthe increasinghelicalgearspeed.Additionall，thegear windagepowerlossmainly increases withthe increasing helicalgearspeed，andslightlyincreases withteincreasingijetionspeedatlowspeds.However，thectofthe injection speed weakensas the gear speed increases.

Keywords：Geartransmision;Injectionlubrication;Oilfilmadhesionarea;Momentof windresistance;Windage power loss