定轴式动力换挡变速箱是装载机传动系统的重要组成部分,对于变速箱的稳定运转来说,良好的润滑是不可或缺的,而要实现良好的润滑最重要的就是要对每个润滑部件进行精确供油,润滑油流量过多会造成系统的能量损失,而润滑油流量过少则会导致零部件润滑不良。早期的润滑系统设计通常情况下为参考先前的产品进行初步设计,之后再利用试验的方式对润滑系统进行优化与改进,而随着计算机技术的发展,在设计过程中可以省去反复修改试验的过程,利用CFD仿真结果来代替试验结果提高设计效率。本文结合计算流体动力学并基于多学科优化软件Isight,实现了润滑油路自动化CFD仿真与变速箱润滑油路流量精确分配,为各种机械装置润滑油路的设计提供了参考。首先建立了变速箱润滑油路的三维模型并对其进行网格划分与数值模拟计算。考虑精度要求与应用范围选择SST k-ω模型作为数值模拟的湍流模型,并选择了SIMPLEC求解器对计算对象进行求解,最后明确了数值模拟计算的收敛条件。设计搭建了变速箱润滑油路流量分配试验台架,测量了不同结构参数下油路各个出口的流量值并与仿真结果进行对比,证明了CFD仿真结果的正确性。建立了油路流量分配的理论数学模型,对一三挡油路润滑油的流动状态进行了系统分析,定量分析了各参数对润滑油路流量分配影响规律。对变速箱润滑油路的各个润滑部位所需的润滑油流量进行了估算,选定了优化的目标流量值。根据建立的油路CFD仿真模型,详细分析了转速、油液粘度等工况因素对润滑油路流量分配特性的影响,分析了销孔直径、油路出口直径、油路长度等结构参数对润滑油路流量分配特性的影响,综合考虑上述影响因素,在油路优化过程中的设计变量选择油路结构参数中的出口直径以及各挡位轴系油路入口处的销孔直径。基于Isight搭建了变速箱润滑油路CFD自动化仿真平台,实现了润滑油路三维模型自动建模、网格自动划分、Fluent自动化参数设置等功能,提高了后续优化的效率。结合上述功能构建Isight油路流量分配优化平台,首先构建了润滑油路的目标函数;其次在最优拉丁超立方方法选出的样本点及其仿真结果的基础上,选择径向基神经网络模型构建系统的代理模型,加快优化算法的寻优速度;然后选择全局探索法中的多岛遗传算法作为优化算法进行计算;最终形成了一个完整的优化循环。经对比计算后发现优化后的流量值与目标流量值之间的相对误差均低于5%,通过上述情况可以判断一三挡润滑油路流量分配优化的结果是准确的。根据总润滑油路的树状结构,提出分层分组优化方法对变速箱总油路进行流量分配优化,并对此优化方法进行了可行性分析。优化后的结果显示,总油路各出口的流量值与期望的流量值之间的相对误差低于8%在误差范围内,这结果证实了对于变速箱总润滑油路流量分配优化采用分层分组的优化方法是合理的。