毛建华在本子上飞快地记着,邹明也拿着那张装配图,跟王磊小声讨论着什么。
吕辰等他们记完,又问:“还有呢?”
毛建华又开口了:“电机热的问题。连续拧螺栓过二十个,电机就烫得不敢摸。再继续用,电机外壳开始冒烟,漆包线的味道都出来了。我们担心电机烧毁,不敢继续测试。”
吕辰把那个烫的电机拿起来,看了看外壳上的温度标签。上面用红笔写着“测试样机3号,注意高温”
几个字。
“你们算过电机的额定工况吗?”
毛建华翻出笔记本:“额定电压24V,额定电流2a,额定扭矩……但我们测试的时候,电流经常跑到5a以上。”
“为什么?”
吕辰问。
沉默了几秒。
王磊蹲在墙角,小声说:“因为拧螺栓的时候,电机堵转了。堵转电流是额定电流的好几倍。”
“对。”
吕辰点头,“电扳手的工作特性就是间歇性堵转。你不能用连续运行的电机来干这个活。”
他拿起铅笔,在纸上画了一个电机的工作时序图。
“拧螺栓的过程:启动→加→冲击(堵转)→停止。大部分时间电机在堵转状态。你们选的电机,散热设计是按连续运行来的,堵转的时候热量散不出去。”
他转过身,看着毛建华。
“三个方向。第一,换电机。选短时定额的电机,专门为间歇性堵转设计的,绕组更粗,散热更好。第二,加散热。在电机外壳上套铝散热片,或者用小风扇吹。第三,改控制策略。拧一个螺栓就停几秒,让电机凉一凉再拧下一个。”
他把铅笔放下,看着所有人:“你们自己权衡,是改硬件还是改用法。但有一条要记住,去问问轧钢厂的工人师傅。他们用手动扳手拧螺栓的时候,也是拧一个歇一会儿。你们设计的电动工具,不能比人工还娇气。但也不能让工人等太久。这个平衡,你们去找。”
他在本子上写下:电机热管理,选型、散热、工作制。
邹明站起来,手里拿着那个打坏的齿轮箱:“吕老师,齿轮箱打齿的问题。”
他把齿轮箱拆开,从里面倒出几个碎齿轮。
银白色的齿面上,有两个齿已经齐根断掉,断口处有一圈一圈的纹路,像树的年轮。
“测试到第5o个螺栓左右,齿轮箱里‘咔’的一声,扳手不转了。拆开一看,二级传动的齿轮打掉了两个齿。”
他把断齿放在桌上,用铅笔指着断口:“我们分析了一下,材料强度不够?还是齿轮模数选小了?”
吕辰把断齿拿起来,凑到窗前,借着外面的光看了一会儿。断口上的纹路很清晰,从齿根开始,一圈一圈往里收,最后在中间留下一个小小的亮面。
“你们俩说得都对,也都不全对。”
他走回桌前,拿起铅笔在纸上画了一个齿轮的受力分析图。
“材料强度是原因之一,但不是根本原因。你们看看这个断口,不是一次性过载断裂,是疲劳断裂。说明齿轮在反复冲击下慢慢裂开的。”
他指着齿轮箱的装配图:“问题出在齿轮和轴之间的配合间隙。你们的齿轮装在轴上,是滑配还是过盈配合?”