新能源汽車驅動電機的軸承選擇(一)
2023年01月16日 11:41:15
來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺
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新能源汽車在過去的一段時間已經成為一種趨勢，很多電機廠或者電機工程師都開始參與設計新能源汽車中的關鍵驅動設備-驅動電機。
事實上，在新能源汽車廣泛的被生產之前，很多汽車里的電機都是一些附屬設備中使用，在新能源汽車里，電機次在驅動中取代傳統的發動機，并充當了主角。
這樣的設想在大思路上沒有問題，但是“魔鬼存在于細節之中”，很多新能源汽車企業在驅動電機部分遇到了很多技術挑戰，尤其是在驅動電機軸承這個既重要又貌不驚人的零部件上。
很多新能源汽車驅動電機廠家的工程師都來源于傳統的工業電機行業。在軸承結構上，很多經驗來源于普通工業電機領域。而在驅動電機的設計中，傳統的工業電機軸承應用遇到了很大的麻煩。
1、轉速挑戰一般工業電機軸承多數都會在每分鐘3000轉以下。很多控制電機轉速會有不同，但是對于工業電機的總數來說，這一部分并不多。
然而新能源汽車要求的驅動電機動輒在上萬轉。而軸承的ndm值經常高達800,000以上。這對于一般的工業電機而言，是名副其實的高轉速。因此對于高轉速下軸承的選型成為驅動電機工程師需要注意的問題。
高轉速下軸承選擇主要需要注意以下事項：①所選擇軸承的機械極限轉速必須滿足要求。否的軸承有運轉崩潰的可能。②所選擇的軸承熱參考轉速需要滿足要求。否則軸承會出現溫度過高的現象。需要使用特殊的散熱方式對軸承進行降溫。③軸承的潤滑選擇必須考慮高轉速的嬰童條件。選擇合適的基礎油黏度和油脂黏度，避免高轉速下的發熱或者無法形成油膜的情況。④選擇軸承的時候需要考慮保持架在這個轉速下是否使用，通常而言質量輕的保持架具有較好的轉速能力。同時需要考慮保持架強度可以滿足實際應用⑤所選擇的密封件是否可以保證高轉速下的可靠密封。通常密封唇口過緊會帶來發熱，而過松會導致密封效果不好，出現油脂的泄漏問題。相應的密封件唇口的線速度不應該超過15米/秒。
2、使用溫度挑戰一般的工業電機在實際應用工況中溫度相對穩定。但是驅動電機中的要求可以在-40攝氏度-150攝氏度的溫度下穩定工作。很多汽車測試更是需要對工況進行測試，以確保軸承工作穩定。
因此需要注意：①所選用潤滑脂必須在給定工作溫度范圍內可以保持良好的潤滑狀態。電機工程師通常會看潤滑脂的工作溫度范圍。然而這是不足夠的。的方法是校核這個溫度范圍內的卡帕系數，以確保潤滑可靠。關于卡帕系數的計算，后續專門開辟文章詳述。②所選擇的軸承需要可以在這個寬泛的溫度范圍內運行。例如一般的深溝球軸承，軸承本體的熱處理穩定溫度為120度左右。如果長期工作與超過這個溫度的環境下，軸承鋼的尺寸精度，硬度等均會發生變化。因此需要格外注意。③軸承內部密封件的溫度適用性也必須引起注意。過低的溫度會是密封件材料硬化，過高的溫度會軟化密封件。通常工業電機中使用的丁腈橡膠密封件的使用溫度范圍為零下三十度到一百二十度。顯然比驅動電機需要的溫度范圍窄。④軸承保持架的適用溫度范圍必須滿足需求。通常工業電機中的普通尼龍保持架的溫度范圍時零下三十度到一百二十度。和密封件一樣，這個溫度范圍比驅動電機需要的溫度范圍窄。需要電機工程師引起注意。
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軸承
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