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新能源汽車(chē)軸承潤滑方式有哪些?

2024論壇
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摘要:潤滑脂是影響軸承壽命的關(guān)鍵之一。
驅動(dòng)電機作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部件,要求高可靠性、高功率密度、高效區廣、調速范圍寬、過(guò)載能力強。軸承本身作為精密零件,是驅動(dòng)電機的關(guān)鍵核心所在,高可靠性的電機需要高性能軸承來(lái)保證。

軸承主要設計理念簡(jiǎn)述


在傳統設計中,建立數學(xué)模型,確立軸承設計的目標函數和約束條件,以傳統的系數取值方式和傳統部件結構進(jìn)行設計,即得出軸承內部設計結構細節。而驅動(dòng)電機軸承,由于它的特殊性能使得在設計理念需突破傳統思路,在軸承結構設計、各系數取值、材料選擇、熱處理要求及部件結構形式等方面均與普通軸承不同。

潤滑脂的選擇

潤滑脂是影響軸承壽命的關(guān)鍵之一。潤滑脂由基礎油、稠化劑、添加劑組成,潤滑脂的選擇應根據軸承使用工況而定。

(1)基礎油。軸承的高速性,要求高Dn值潤滑脂,Dn值的選擇一般應在70萬(wàn)以上,較低的基礎油粘度可以降低摩擦熱及軸承溫升,且可降低軸承低溫啟動(dòng)力矩,從而降低能耗,但太低的基礎油粘度將使得潤滑脂耐高溫性能,承載能力和抗剝落能力降低。因此,通過(guò)反復試驗找到一個(gè)合適的基礎油粘度數值,是選擇合適的潤滑脂應對驅動(dòng)電機耐高低溫性能的一方面。驅動(dòng)電機軸承的低溫極限一般在-40℃~-50℃,但高溫環(huán)境溫度不算太高,一般在90℃左右,據此可以推測出軸承最高溫度。因此,應選擇粘溫性能好且低溫性能好的潤滑脂。

(2)稠化劑。潤滑脂良好的抗剪切能力和良好的分油能力有利于高速潤滑脂發(fā)揮性能,這取決于稠化劑的性能和結構。軸承高速運轉,對稠化劑纖維結構劇烈剪切,破壞,潤滑脂剪切變稀,因此應選用較硬和高分油率的潤滑脂。

(3)添加劑。軸承急加速急減速的特性,使得潤滑脂受到更多的沖擊和攪拌,對潤滑脂壽命產(chǎn)生負面影響。因此,要求潤滑脂應有高活性添加劑,另外可選擇極壓添加劑,雖然軸承所受徑向負荷并不大,但由于它可優(yōu)化運動(dòng)表面的承載能力,在一定程度上可以為潤滑脂提供更長(cháng)的服務(wù)壽命。

有人提出,電腐蝕也是一種軸承失效形式,但目前在驅動(dòng)電機軸承發(fā)生的這種失效還不多見(jiàn),但這種失效的應對是從潤滑脂添加劑選擇導電材質(zhì),但實(shí)際添加后有噪音升高的風(fēng)險。潤滑脂的選擇最終通過(guò)實(shí)驗來(lái)驗證。

密封材料

目前用密封膠圈和防塵蓋的都有,以防塵蓋居多,非接觸式密封對漏脂要求不高,周?chē)h(huán)境清潔的工況是適用的。另一方面,膠圈材質(zhì)的選擇也成為關(guān)鍵,從膠圈材質(zhì)的耐磨性與潤滑脂的兼容性上考慮,當然在滿(mǎn)足性能的前提下,同時(shí)要考慮成本。

保持架材料

目前乘用車(chē)驅動(dòng)電機轉速?lài)鴥纫话阍?1000~14000rpm,而國外已經(jīng)到16000~20000rpm。目前市面上鋼制和尼龍保持架二者兼有,鋼制浪形保持架強度高,且高低溫適應性較好。但不可否認,它與鋼球摩擦系數較高,不利于軸承更高轉速的運行。而尼龍保持架因優(yōu)越的自潤滑性能,與鋼球很低的摩擦系數,更適于高速運轉的設計,普通PA66或PA46都有相應的耐溫極限,但目前驅動(dòng)電機軸承環(huán)境溫度也還在其應用范圍內,否則,要考慮其他更高耐溫材質(zhì)。因此,在保持架材料的選擇上,要根據具體使用工況而定。

軸承常用的九大潤滑方法

手動(dòng)潤滑油

在發(fā)現軸承的潤滑油不足時(shí),適時(shí)用加油器供油,這是最原始的方法。這種方法難以保持油量一定,因疏忽而忘記加油的危險較大,通常只用于輕載、低速或間歇運動(dòng)的場(chǎng)合。最好在加油孔上設置防塵蓋或球閥,并用毛氈、棉、毛等作過(guò)濾裝置。

滴點(diǎn)潤滑

從容器經(jīng)孔、針、閥等供給大致為定量的潤滑油,最經(jīng)典的是滴油油杯。滴油量隨潤滑油粘度、軸承間隙和供油孔位置不同有顯著(zhù)變化。用于圓周速度小于4~5m/s的輕載和中載軸承。

油環(huán)潤滑

僅能用于臥軸的潤滑方法??繏煸谳S上并能旋轉的環(huán)將油池的潤滑油帶到軸承中。適用于軸徑大于50mm的中速和高速軸承。油環(huán)最好是無(wú)縫的,軸承寬徑比小于2時(shí),可只用一個(gè)油環(huán),否則需用兩個(gè)油環(huán)。

油繩潤滑

靠油繩的毛細管作用和虹吸作用將油杯中的潤滑油引到軸承中,用于圓周速度小于4~5m/s的輕載和中載軸承。油繩還有過(guò)濾作用。

油墊潤滑

利用油墊的毛細管作用,將油池中的潤滑油涂到軸徑表面。此方法能使摩擦表面經(jīng)常保持清潔,但塵埃也會(huì )堵塞毛細孔造成供油不足。油墊潤滑的供油量通常只有油潤滑的1/20。

油浴潤滑

將軸承的一部分浸入潤滑油中的潤滑方法。適于低、中速軸承的潤滑,軸承一部分浸在油槽中,潤滑油由旋轉的軸承零件帶起,然后又流回油槽油面應稍低于最低滾動(dòng)體的中心。

飛濺潤滑

靠油箱中旋轉件的拍擊而飛濺起來(lái)的潤滑油供給軸承,適用于較高速度的軸承。

噴霧潤滑

將潤滑油霧化噴在摩擦表面的潤滑方法,適用于高速軸承。

壓力供油潤滑

靠潤滑泵的壓力向軸承供油,將從軸承流出的潤滑油回收到油池以便循環(huán)使用,是供油量最多,且最穩定的潤滑方法,適用于高速、重載、重要的滑動(dòng)軸承。

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