挑战：突破新一代高扭矩DP-EPS（双小齿轮式电动助力转向系统）的耐久性极限

一家服务于全球主流汽车制造商的一级转向系统集成商面临着一项终极考验：下一代高扭矩双小齿轮转向系统需要在尺寸不变的情况下，将蜗轮扭矩输出提升40%至70%。

然而，底盘空间是固定的，必须适配现有的齿轮箱壳体：

✓ 固定中心距

✓ 蜗杆和蜗轮的外径不能增加

✓ 齿宽不能增加

解决方案：齿形设计的两阶段策略

第一阶段：优化的斜齿齿形实现扭矩提升40%

团队充分运用Nylacast Automotive内部的工程经验与设计流程。首先，他们借助KISSsoft平台完成核心参数计算；随后，通过有限元分析技术，精确验证了关键区域的应力分布。经过多轮设计迭代，团队最终在弯曲、剪切和接触应力之间找到了最佳平衡，从而均衡提升了针对各种失效模式的预期寿命。这一解决方案采用了高度优化的斜齿轮，并搭配Nylacast高耐久性聚合物材料。模拟测试表明，该系统扭矩容量提升了约40%。

"在成功通过客户耐久性验证、实现扭矩提升40%后，研发团队乘胜追击，将重心转向更具挑战性的球面蜗轮解决方案。"

第二阶段：球面蜗轮突破70%大关

客户最初因现有装配工艺的限制而拒绝了球面蜗轮方案，但他们的态度出现了明显的转折——如果该方案能在实际测试中达成扭矩提升70%的目标，他们将愿意重新考虑修改装配工艺。在技术方案对比中，半球面蜗轮选项提供了无冲突的装配兼容性，但应力优化潜力有限。相比之下，球面蜗轮虽需针对性调整生产工艺，却能最大化应力降低效果。CAE预测表明，球面蜗轮完全满足扭矩提升70%和寿命目标，最终说服客户批准了这款性能更高的球面蜗轮方案。该方案随后成功通过了客户的验证。

诺力凯汽车事业部耐久性测试台

案例总结

本案例通过集成斜齿齿形和Nylacast聚合物技术，实现了扭矩提升40%。随后采用球面蜗轮解决方案进一步开发，与原始设计相比，实现了扭矩提升70%，并额外降低了30%的应力。通过Nylacast的精密制造工艺，理论设计转化为实际性能：

蜗轮

·         高精度滚削： 使用高质量滚刀实现ISO 9级齿轮精度，消除残余应力以确保齿形稳定性，并优化载荷分布以降低齿面应力。

·         聚合物-金属界面强化： 通过受控的Nylacast工艺，形成无缝的物理化学结合，实现四大安全优势：减振、尺寸稳定性、效率提升以及与复杂结构的兼容性。

·         耐久性试验台数据验证了设计，使客户能够有理有据地修改装配工艺。最终，Nylacast Automotive成功突破了界限，为高扭矩DP-EPS应用树立了"设计驱动性能"的新标杆。

拥有17年汽车齿轮设计经验的Nylacast Automotive专家Tom Hardy博士评论道：“此次突破是扭矩密度的一次质的飞跃！我们通过整合优化齿形、球面蜗轮、高耐久性聚合物及高精度制造，确保了Nylacast Automotive在行业迈向高负载时代持续领先。”