壳体散热功率分析

hxhzzg1 · 发表于 2018-6-28 08:48

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最近有家客户反馈如下：
给的试验数据是：输出轴加载68牛米，蜗轮±90°来回做疲劳试验，蜗杆转速1100转/分钟
结果做了30W的循环，发生以下情况：
图片一.png

通过CAE分析：

当加载68牛米的时候，出面已经产生10MPa的压力，尼龙PA46的热变形温度如下：
195°（1.8MPa）,120°（8MPa）

分析意见：
由于蜗轮蜗杆传动效率85%，电机功率400W，则蜗轮蜗杆磨合有60W的发热，当壳体散热功率小于60W的时候，
蜗轮蜗杆来回啮合，且不休息，会急速升温，当温度达到100℃的时候，齿面就会发生点蚀，然后慢慢积累，导致
整个齿被剃掉
建议意见：第一：蜗轮蜗杆啮合时，增加休息时间，便于散热
            第二：增加壳体是散热面积（向电机一样的散热片）
            第三：降低试验要求，比喻加载40牛米，即使在温度达到100℃的时候，齿面接触应力也得低于8MPa
            第四：增加蜗轮蜗杆的传动效率，设法降低啮合时的摩擦力，比喻改用合适的油脂，增加表面粗糙度

JINLIANG · 发表于 2018-7-21 13:59

输出只转1/4圈，蜗杆转5圈左右，转速1100rpm还没达到呢（电机可能还在升速阶段）。试给条件要改，要么降蜗杆转速，要么做一循环后休一循环时间。材料PV值多少？

hxhzzg1 · 发表于 2018-7-31 09:24

本帖最后由 hxhzzg1 于 2018-7-31 09:54 编辑

JINLIANG 发表于 2018-7-21 13:59
输出只转1/4圈，蜗杆转5圈左右，转速1100rpm还没达到呢（电机可能还在升速阶段）。试给条件要改，要么降蜗 ...

去了解了一下，其实蜗杆转速是1700转，角速比是1:1（蜗轮±35°转动，车轮也是±35°的转动），没有齿条结构的，42齿的齿轮，其实只有10个齿在参与运动，比乘用车还要严格！一直都是满载的试验！

一般乘用车都是按照高中低1:2:7的比例为一个循环的，基本上可以均衡，次款参数，即使在68牛米的时候，齿跟应力才25MPa,根据常温23℃的情况S-N应力寿命曲线，可以做无数次的，疲劳应力极限就是25MPa，唯一的影响就是温度的升高！
S-N试验.png