本文所研究的銅蝸輪蝸桿幾何模型如圖所示，銅蝸輪正反旋轉輸出的扭矩曲線峰值為士114N"m,所用材料為PA66;銅蝸輪蝸桿材料為40Cr，其表面熱處理硬度為。

銅蝸輪蝸桿強度分析

       本文首先對銅蝸輪蝸桿進行強度仿真，將仿真結果作為輸入提供給nCode進行疲勞分析。前處理采用自適應能力強、生成網格效率高的非結構網格對銅蝸輪蝸桿進行網格劃分。為了提高仿真精度，對銅蝸輪蝸桿接觸面及齒根倒角部位網格進行了進一步細化，并進行了網格無關性驗證。網格模型如圖所示。

       強度分析結果的精確度是減少疲勞分析誤差的關鍵因素之一，仿真過程中對銅蝸輪蝸桿軸承安裝面進行固定約束后再對蝸輪加載扭矩值。為了更好地研究銅蝸輪蝸桿薄弱區域，先采用最大扭矩值計算其靜力學強度，分析是否有一次嚙合靜態失效的風險，之后通過等效應力與彎曲應力的分布與大小決定采取應力還是應變疲勞壽命估算方法做下一步分析。銅蝸輪蝸桿接觸壓力如圖所示，隨著扭矩的增大，產生的最大接觸法向應力為2 291.0 N，如圖所示。銅蝸輪蝸桿等效應力和第一主應力力分別如圖與圖所示。

       從圖至圖可以看出，銅蝸輪蝸桿嚙合接觸產生的接觸壓力為454.600 MPa，遠小于其許用疲勞接觸壓力銅蝸輪蝸桿最大等效應力為858.880 MPa，位于齒根且存在應力集中情況，最大應力大于材料40Cr的屈服強度(785 MPa)，齒根表面已發生塑性變形。銅蝸輪蝸桿第一主應力為837.730 MPa，說明齒根主要受到彎曲拉應力。因塑性變形所引起的疲勞斷裂屬于低周疲勞，壽命在1 000次到100 000次之間，為了得出具體疲勞壽命值，須對銅蝸輪蝸桿做進一步的nCode疲勞壽命分析。http://m.lishituo.cn/