利用Simscape对铜蜗轮蜗杆进行热仿真分析

       Simscape是基于Simulink的物理系统仿真软件，其热分析模块可用于建立热网络模型，并进行仿真分析。利用Simscape对铜蜗轮蜗杆进行热仿真分析的原理如图1所示。

       在图1中，热系统中的功率损失输入理想热流源。热流流经传导热阻和对流热阻，从而产生温度差，环境温度可通过理想温度源进行设置。整个系统与一求解器相连，以进行仿真计算。利用温度传感器和热流传感器，可以直接获得各节点温度以及各支流中的热流量。本文以试验台架中的螺旋齿的铜蜗轮蜗杆为对象，利用Simscape软件，建立热网络模型，分析螺旋齿铜蜗轮蜗杆的温度场分布及各支流的热流量分布。

       本文研究的螺旋齿的蜗杆由45号钢制成，蜗轮由工程塑料POM制成，轴承采用两面密封单对深沟球轴承。传动比40:1，输出轮螺旋角7.50,输入转速1 500 r/min，轴距30 mm，空气自然冷却。螺旋齿铜蜗轮蜗杆的热网络节点分布如图2。

       由于传动系统温度较低，故不考虑辐射热传导。铜蜗轮蜗杆啮合时并非只有一对轮齿啮合，而多对轮齿啮合的啮合区域温度恒定，故可直接作为该区域向齿轮箱内空气对流散热的初始温度。非啮合区域受传导热阻的影响有温度差降。http://www.zbdongxing.com/