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標(biāo)題: 做了一款產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)了很多次，請(qǐng)教各位大神 [打印本頁]

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-4 18:58
標(biāo)題: 做了一款產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)了很多次，請(qǐng)教各位大神
做了一款產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)了很多次，加載3000Nm，每次都是蝸桿齒根斷裂，剛開始用雙頭的蝸桿跑了不到10個(gè)小時(shí)，蝸桿齒根就斷了，后來換成單頭蝸桿大概跑了99個(gè)小時(shí)蝸桿就斷了，蝸輪磨損嚴(yán)重，齒厚變薄，蝸輪蝸桿齒面點(diǎn)蝕嚴(yán)重蝸桿模數(shù)5，蝸輪齒數(shù)40，中心距125，蝸桿材料42CrMo，蝸輪材料QAl10-4-4，蝸桿芯部調(diào)質(zhì)，齒面淬火50~55HRC；閉式結(jié)構(gòu)，油浴。手冊(cè)上不是說應(yīng)該是蝸輪先失效的么，要斷裂也是蝸輪齒根斷裂，為什么我實(shí)驗(yàn)下來都是蝸桿齒根斷裂，有大神能分析一下么

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作者: 落羽神戀 時(shí)間: 2018-12-4 19:49
坐沙發(fā)等答案

作者: freebooter_13 時(shí)間: 2018-12-4 19:59
這與早年遇到的拉桿斷齒類似，應(yīng)該是應(yīng)力集中導(dǎo)致的，建議將齒根的倒大點(diǎn)的R角。

作者: 魍者歸來 時(shí)間: 2018-12-4 20:14
我怎么感覺“頂”住了呢？是不是加工有問題啊？裝配有調(diào)整過中心嗎？

作者: 曉昀 時(shí)間: 2018-12-4 20:20
蝸桿的圖紙能不能傳上來，一起看看？

作者: 遠(yuǎn)祥 時(shí)間: 2018-12-4 20:34
從操作角度來講，蝸輪齒被折斷，一是承受的外力較大，在一種或多種力單獨(dú)或聯(lián)合作用下，再加上蝸輪和蝸桿配合不良，就會(huì)發(fā)生局部開裂的現(xiàn)象。

作者: 集成機(jī)甲 時(shí)間: 2018-12-4 20:52
大負(fù)荷摩擦高溫潤(rùn)滑不良，就想到這些關(guān)鍵詞。

作者: 17567410 時(shí)間: 2018-12-4 21:52
排除計(jì)算，參數(shù)選擇等，僅對(duì)試運(yùn)行說，先空載運(yùn)行多少小時(shí)的跑合工作過程有沒有？減速箱溫升情況。

作者: 竹筠俠 時(shí)間: 2018-12-4 22:14
驗(yàn)算下蝸桿齒根強(qiáng)度夠不夠，這么快就失效，計(jì)算是不是充分

作者: koop_00818 時(shí)間: 2018-12-5 07:21
好像是蝸桿的齒面熱處理不行，應(yīng)力沒有消除，這么大模數(shù)的蝸桿，按理不會(huì)斷成這樣

作者: oldpipe 時(shí)間: 2018-12-5 07:27
齒根斷裂是一種典型的失效模式，寫進(jìn)教科書的，甚至考試都會(huì)考到。篇幅比較大的手冊(cè)、專門的減速器手冊(cè)對(duì)此都有描述。

作者: 嗖嗖之箭 時(shí)間: 2018-12-5 08:09
如果有必要可以找一家機(jī)構(gòu)做一下失效分析

作者: 鑫森淼炎垚 時(shí)間: 2018-12-5 08:32
檢查設(shè)計(jì)、加工、裝配3個(gè)環(huán)節(jié)。從照片分析，箱體加工精度問題可能性大一些。

作者: 眸上有傷痕 時(shí)間: 2018-12-5 08:52
坐等分析結(jié)果出來學(xué)習(xí)！

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 08:56

freebooter_13 發(fā)表于 2018-12-4 19:59
這與早年遇到的拉桿斷齒類似，應(yīng)該是應(yīng)力集中導(dǎo)致的，建議將齒根的倒大點(diǎn)的R角。

謝謝你的建議，齒根根部已有圓角，下回再次試驗(yàn)可以再加大根部圓角

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 08:58

魍者歸來發(fā)表于 2018-12-4 20:14
我怎么感覺“頂”住了呢？是不是加工有問題啊？裝配有調(diào)整過中心嗎？

沒有頂住呢，那是齒根斷裂后，

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 09:01

遠(yuǎn)祥發(fā)表于 2018-12-4 20:34
從操作角度來講，蝸輪齒被折斷，一是承受的外力較大，在一種或多種力單獨(dú)或聯(lián)合作用下，再加上蝸輪和蝸桿配 ...

載荷也就3000Nm，負(fù)載大小有力矩傳感器控制的，有限元分析，理論壽命應(yīng)該沒問題，但是實(shí)際操作就是不行

作者: jiangsuwanhua 時(shí)間: 2018-12-5 09:01
是不是潤(rùn)滑不到位呀

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 09:06

17567410 發(fā)表于 2018-12-4 21:52
排除計(jì)算，參數(shù)選擇等，僅對(duì)試運(yùn)行說，先空載運(yùn)行多少小時(shí)的跑合工作過程有沒有？減速箱溫升情況。

空載跑合的時(shí)間不長(zhǎng)，也就一個(gè)晚上，減速箱溫升，達(dá)到平衡時(shí)有過70~80度的樣子，后面加了散熱，平衡時(shí)50度左右的樣子

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 09:07

竹筠俠發(fā)表于 2018-12-4 22:14
驗(yàn)算下蝸桿齒根強(qiáng)度夠不夠，這么快就失效，計(jì)算是不是充分

做過有限元分析，疲勞強(qiáng)度應(yīng)該沒問題，但是實(shí)驗(yàn)就是不行

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 09:09

oldpipe 發(fā)表于 2018-12-5 07:27
齒根斷裂是一種典型的失效模式，寫進(jìn)教科書的，甚至考試都會(huì)考到。篇幅比較大的手冊(cè)、專門的減速器手冊(cè)對(duì)此 ...

嗯教科書上都是說蝸輪齒根較為薄弱，所以失效一般都發(fā)生在蝸輪上面設(shè)計(jì)驗(yàn)算都是以蝸輪的強(qiáng)度來設(shè)計(jì)驗(yàn)算，但實(shí)驗(yàn)下來均是蝸桿先失效

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 09:12

鑫森淼炎垚發(fā)表于 2018-12-5 08:32
檢查設(shè)計(jì)、加工、裝配3個(gè)環(huán)節(jié)。從照片分析，箱體加工精度問題可能性大一些。

箱體CNC加工出來后，質(zhì)檢部有三坐標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)

作者: 702736 時(shí)間: 2018-12-5 09:13
樓主把負(fù)荷寫清楚，折到渦輪上扭矩多少？有否沖擊負(fù)載？

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 09:20

jiangsuwanhua 發(fā)表于 2018-12-5 09:01
是不是潤(rùn)滑不到位呀

油浴，應(yīng)該還好，之前因?yàn)闈?rùn)滑不到位，齒面有膠合，后來改善后沒出現(xiàn)過膠合顯現(xiàn)了

作者: 螞蟻機(jī)械 時(shí)間: 2018-12-5 09:39
我感覺是材料熱處理后太脆了，加工時(shí)不是每個(gè)齒面都是完全一致的，在運(yùn)行時(shí)有外力的情況下撞擊造成的斷裂

作者: moipourlui 時(shí)間: 2018-12-5 09:40
本帖最后由 moipourlui 于 2018-12-5 09:42 編輯

渦輪磨損嚴(yán)重，說明接觸強(qiáng)度不夠；
蝸桿斷裂說明強(qiáng)度也不夠啊，先校核一下設(shè)計(jì)吧；

接觸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度還有剛度。

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 09:51

702736 發(fā)表于 2018-12-5 09:13
樓主把負(fù)荷寫清楚，折到渦輪上扭矩多少？有否沖擊負(fù)載？

負(fù)載3000Nm，蝸輪蝸桿中心距125，蝸輪蝸桿模數(shù)5，單頭蝸桿，蝸桿軸向受力約60000N，電機(jī)啟動(dòng)瞬間有沖擊負(fù)載

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 09:57

moipourlui 發(fā)表于 2018-12-5 09:40
渦輪磨損嚴(yán)重，說明接觸強(qiáng)度不夠；
蝸桿斷裂說明強(qiáng)度也不夠啊，先校核一下設(shè)計(jì)吧；

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做過有限元分析的啊

作者: moipourlui 時(shí)間: 2018-12-5 10:07
本帖最后由 moipourlui 于 2018-12-5 10:10 編輯

核疲強(qiáng)度是考核的一方面；但不是全部；

強(qiáng)度是多方面的概念，首先要能滿足使用，才考核疲勞壽命吧？

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-5 10:18

moipourlui 發(fā)表于 2018-12-5 10:07
核疲強(qiáng)度是考核的一方面；但不是全部；

首先強(qiáng)度足夠，才考核疲勞強(qiáng)度吧？

算疲勞強(qiáng)度之前肯定是先驗(yàn)算他的強(qiáng)度啊如果剛開始強(qiáng)度不夠的話，那應(yīng)該直接運(yùn)行蝸桿或者蝸輪就斷裂了，關(guān)鍵是我還跑合了98個(gè)小時(shí)呢
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作者: t125438094 時(shí)間: 2018-12-5 10:32
學(xué)習(xí)一下

作者: 正在連接... 時(shí)間: 2018-12-5 10:50
看樓主的圖蝸桿應(yīng)該是感應(yīng)淬火的，不知道樓主用的中頻還是什么，我的經(jīng)驗(yàn)5模數(shù)如果用感應(yīng)淬火，齒根硬度會(huì)達(dá)不到，你可以切下來看下淬硬層。是否可以更改下熱處理工藝，用滲碳淬火。我按圖猜的，錯(cuò)了別怪我。

作者: 起個(gè)名字好糾結(jié) 時(shí)間: 2018-12-5 10:55
一句話，強(qiáng)度不夠！過載了。

作者: 702736 時(shí)間: 2018-12-5 11:06
首先接觸應(yīng)力太大，第二折斷是工藝可能有問題，太脆了吧？

作者: 楊月初cq 時(shí)間: 2018-12-5 14:47
坐等大佬解答=-=

作者: 1179819870 時(shí)間: 2018-12-5 15:40

博Sir 發(fā)表于 2018-12-5 09:57
做過有限元分析的啊

還是按手冊(cè)計(jì)算吧，有限元考慮的東西太少了

作者: Cavalier_Ricky 時(shí)間: 2018-12-5 15:53
本帖最后由 Cavalier_Ricky 于 2018-12-5 15:57 編輯

還是多級(jí)減速穩(wěn)妥了吧。。。（我只是野路子的。。。）

蝸輪的每個(gè)齒，只為走那么一點(diǎn)角度，得跟人家蝸桿磨蹭那老半天。。。

害得蝸桿骨質(zhì)疏松。。。

另外，看蝸輪的磨痕，總覺得蝸輪的中心面不在蝸桿的軸線上。可能我眼睛飄了。。。

作者: 只有快樂 時(shí)間: 2018-12-5 17:38
本帖最后由只有快樂于 2018-12-5 17:39 編輯

這么嚴(yán)重的磨損和斷裂，感覺不只是實(shí)驗(yàn)問題，建議樓主從頭開始仔細(xì)核算一下，會(huì)不會(huì)是設(shè)計(jì)計(jì)算有錯(cuò)誤。安全系數(shù)選擇是否太小了。如果可以排除設(shè)計(jì)問題那么就跟材質(zhì)和加工精度有很大關(guān)系了。

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-6 08:28

博Sir 發(fā)表于 2018-12-5 09:01
載荷也就3000Nm，負(fù)載大小有力矩傳感器控制的，有限元分析，理論壽命應(yīng)該沒問題，但是實(shí)際操作就是不行

謝謝你的建議，確實(shí)熱處理是其他廠做的，效果如何，有沒有到位確實(shí)應(yīng)該好好分析一下

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-6 08:32

正在連接... 發(fā)表于 2018-12-5 10:50
看樓主的圖蝸桿應(yīng)該是感應(yīng)淬火的，不知道樓主用的中頻還是什么，我的經(jīng)驗(yàn)5模數(shù)如果用感應(yīng)淬火，齒根硬度會(huì) ...

已經(jīng)改用20Cr材料進(jìn)行滲碳后，實(shí)驗(yàn)了，具體高頻還是感應(yīng)，需要咨詢一下供應(yīng)商，感謝你的建議

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-6 08:34

Cavalier_Ricky 發(fā)表于 2018-12-5 15:53
還是多級(jí)減速穩(wěn)妥了吧。。。（我只是野路子的。。。）

蝸輪的每個(gè)齒，只為走那么一點(diǎn)角度，得跟人家蝸桿 ...

已經(jīng)做過多級(jí)減速和少齒差行星減速的產(chǎn)品了，但是畢竟結(jié)構(gòu)上齒輪太多，成本太高，降低成本，才采用蝸輪蝸桿

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-6 08:36

702736 發(fā)表于 2018-12-5 11:06
首先接觸應(yīng)力太大，第二折斷是工藝可能有問題，太脆了吧？

嗯接觸應(yīng)力是有點(diǎn)大，有可能熱處理工藝有點(diǎn)問題吧

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-6 08:37

只有快樂發(fā)表于 2018-12-5 17:38
這么嚴(yán)重的磨損和斷裂，感覺不只是實(shí)驗(yàn)問題，建議樓主從頭開始仔細(xì)核算一下，會(huì)不會(huì)是設(shè)計(jì)計(jì)算有錯(cuò)誤。安全 ...

謝謝你的建議，嗯設(shè)計(jì)計(jì)算方面會(huì)重新核算一遍

作者: 瑞香 時(shí)間: 2018-12-6 09:07
看了感覺挺復(fù)雜的，道行較淺，過來學(xué)習(xí)的。。。。

作者: pfjixie 時(shí)間: 2018-12-6 09:11
這種斷裂基本上是應(yīng)力集中，齒面淬火芯部調(diào)質(zhì)在齒根處太尖就容易斷裂，建議齒根處增大R角；另外確認(rèn)蝸輪蝸桿是不是配套制作，不是配套的容易有加工誤差產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。

作者: awolfbee 時(shí)間: 2018-12-6 10:21
這個(gè)明顯是載荷過大，塑形變形然后沒有潤(rùn)滑，直接掰斷。為什么非要用蝸輪減速機(jī)？需要自鎖嗎？斷裂發(fā)生的時(shí)機(jī)？

作者: 博Sir 時(shí)間: 2018-12-6 11:26

pfjixie 發(fā)表于 2018-12-6 09:11
這種斷裂基本上是應(yīng)力集中，齒面淬火芯部調(diào)質(zhì)在齒根處太尖就容易斷裂，建議齒根處增大R角；另外確認(rèn)蝸輪蝸 ...

還是覺得您的分析有道理，按理說蝸桿強(qiáng)度應(yīng)該是強(qiáng)于蝸輪的，失效最先應(yīng)該是發(fā)生在蝸輪上，但每次實(shí)驗(yàn)都是蝸桿先發(fā)生失效，齒根斷裂。接下來應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)熱處理工藝這個(gè)環(huán)節(jié)的把控，齒根會(huì)加大R角，不過蝸輪是自己加工的，蝸桿是外協(xié)加工的，有可能會(huì)出現(xiàn)加工誤差，這邊會(huì)著重考慮，感謝您的解答

作者: 李正培998 時(shí)間: 2018-12-6 11:49
坐等大佬

作者: 前景錢 時(shí)間: 2018-12-7 13:07
是不是有些角度不對(duì)啊

作者: 馬瑞me 時(shí)間: 2019-10-20 14:59
現(xiàn)場(chǎng)裝配的渦輪蝸桿是否嚙合順暢？應(yīng)該先查各零件加工的是否符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，包括熱處理，特別注意應(yīng)力是否集中，如果深入還需看熱處理金相進(jìn)一步排查，如果都正確，需倒推圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的承載力矩是否滿足了？

作者: 馬瑞me 時(shí)間: 2019-10-20 15:02
如果各方面計(jì)算和加工沒問題，樓主需要排查下油潤(rùn)滑問題，包括油的型號(hào)和加油量，以及潤(rùn)滑方式，測(cè)試時(shí)溫升是否是異常的？

作者: 大隊(duì)長(zhǎng)的 時(shí)間: 2019-11-7 14:03
應(yīng)力集中了？表面處理沒到位嘛？

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