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新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承設(shè)計(jì)應(yīng)用特點(diǎn)

2019-04-19

　　新能源電動(dòng)汽車是近幾年國(guó)家倡導(dǎo)開(kāi)發(fā)的綠色環(huán)保、零排放新能源汽車，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池、控制器是新能源汽車的核心部件，也是新能源汽車的心臟。

　　滾動(dòng)軸承是驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)件，高速、高溫、頻繁啟停伴隨著沖擊是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要工況，開(kāi)發(fā)能適應(yīng)本工況條件的系列化密封式深溝球軸承，可以滿足混合動(dòng)力大巴車、純電動(dòng)大巴車、純電動(dòng)乘用車、純電動(dòng)微型車等一系列新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用。并在市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。
　　設(shè)計(jì)應(yīng)用特點(diǎn)：
　　新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承設(shè)計(jì)考慮了良好的密封性能、高溫性能、低溫性能、反復(fù)啟停性能、一定的軸向沖擊載荷等條件，優(yōu)化了產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，充分考慮了軸承材料、熱處理、機(jī)械加工精度、油脂、安裝配合對(duì)產(chǎn)品的影響，使產(chǎn)品性能得到極大提升，極限轉(zhuǎn)速可以達(dá)到常規(guī)軸承極限轉(zhuǎn)速的1.5倍以上。

　　1　轉(zhuǎn)速
　　運(yùn)轉(zhuǎn)速度同時(shí)影響軸承和潤(rùn)滑脂的壽命。因此，在選擇軸承時(shí)必須考慮軸承尺寸、保持架類型、潤(rùn)滑方式、游隙和密封類型。目前用于新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的轉(zhuǎn)速Z高可達(dá)18000rpm，dmn值可達(dá)80萬(wàn)以上。

　　2　軸和殼體材料
　　由于材料的膨脹和收縮，在選擇軸和殼體的材料時(shí)，要重點(diǎn)考慮其膨脹系數(shù)。熱漲和冷縮會(huì)直接影響到軸和殼體的配合，從而影響到軸承內(nèi)部游隙。驅(qū)動(dòng)電機(jī)領(lǐng)域軸的材料通常采用中碳鋼并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，殼體通常采用鑄鋁或鋁合金材料，這樣可以降低電機(jī)整體重量，也可以大大提高散熱速度。

　　3　環(huán)境
　　在潮濕、低溫、高溫和大量泥水、灰塵的環(huán)境中，密封及密封件材料顯得尤為重要。需要考慮密封件對(duì)產(chǎn)品的影響；要防止?jié)櫥托孤秾?duì)環(huán)境合產(chǎn)品造成污染，同時(shí)潤(rùn)滑脂的泄露會(huì)造成軸承缺油，影響軸承使用壽命。

　　4　溫度
　　軸承溫度是影響機(jī)器壽命的主要原因之一。當(dāng)環(huán)境溫度和軸承溫度運(yùn)行溫差很大時(shí)，軸承會(huì)產(chǎn)生溫度梯度。如果溫度梯度很大，要檢查軸承內(nèi)部游隙，以避免不必要的軸承損壞。

　　5　保持架
　　新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)高速軸承采用耐高溫（≥180℃）工程塑料保持架，中低速軸承采用SPCC保持架，保持架具有良好的高速性能和低的噪音性能。

　　6　軸承精度
　　新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承精度等級(jí)均達(dá)到P6水平，內(nèi)部參數(shù)可達(dá)到P5，具有極高的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性及低噪音性能（噪音等級(jí)可達(dá)Z3組）。

　　7　軸承壽命
　　滾動(dòng)軸承的額定壽命定義為：在軸承套圈和滾動(dòng)體首次出現(xiàn)疲勞（剝落或斷裂）的跡象前，軸承能達(dá)到的轉(zhuǎn)數(shù)（或在一個(gè)恒定的轉(zhuǎn)速下的運(yùn)行小時(shí)數(shù)）。
　　試驗(yàn)室的測(cè)試數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)顯示，表面上完全相同的軸承運(yùn)行在相同的條件下仍然會(huì)有不同的壽命。
　　總的來(lái)說(shuō)，軸承壽命取決于它的運(yùn)行條件，但是，軸承安裝和維護(hù)的程序也會(huì)對(duì)軸承的壽命有直接的影響，盡管有許多預(yù)防措施，軸承仍然會(huì)提前失效。當(dāng)發(fā)生了這樣的情況時(shí)，要仔細(xì)地檢查軸承以確定引起失效的根本原因。完成了根本原因分析，才能采取糾正措施。
　　目標(biāo)壽命是制造商基于負(fù)載和轉(zhuǎn)速理想值給出的一個(gè)壽命值。例如：Z大許用負(fù)荷下的壽命Z低為5000小時(shí)或一年等。
　　在良好的運(yùn)行條件下，軸承能達(dá)到比一般或傳統(tǒng)壽命計(jì)算方式預(yù)期更長(zhǎng)的壽命。當(dāng)潤(rùn)滑油膜能有效地分離滾動(dòng)表面（滾道和滾動(dòng)體）時(shí)，或者當(dāng)由于污染物造成的表面損壞很有限時(shí)，就能夠?qū)崿F(xiàn)良好的運(yùn)行條件。

（來(lái)源：EDC電驅(qū)未來(lái)）