电气化发展给整个汽车动力传动系统带来了巨大变化，也给轴承提出了新要求。作为轴承技术领先供应商，舍弗勒不断拓展产品范围，提升产品性能，满足电驱系统在高速、高效、低摩擦以及电腐蚀等方面的严苛要求。
      7月14日，在第十五届汽车动力系统技术年会(TMC2023)上，舍弗勒技术专家分享了舍弗勒在电驱动动力传动系统领域的创新产品和技术解决方案，包括针对电驱动系统开发的一系列轴承解决方案。
      目前，电动汽车的开发工作主要聚焦在增加续航里程和减少充电时间上。这给电驱动系统开发提出了一系列独特的要求，包括提高电机的最高转速，提升动力传动链的效率，降低零部件重量和系统摩擦，同时将系统电压提升至800V。舍弗勒通过完整的仿真工具链，将轴承作为整个系统的关键模块进行开发，为不同的应用需求提供最佳解决方案。
               
01高速：创新球轴承满足高转速电机需求
      目前，电驱动系统中驱动电机的最高转速不断提升，常常达到25,000rpm，甚至更高。这些高转速电机需要高速电机轴承(HSMB)来支撑。舍弗勒通过采用特殊的保持架设计，对轴承几何尺寸和公差不断优化，目前可提供满足最高转速高达27,000rpm的高速电机轴承(以6009轴承为例)，同时已成功开发针对未来最高转速达30,000rpm的电机轴承。
      对于扭矩特别高的应用或变速器输入轴带驻车锁的应用，舍弗勒开发了高速圆柱滚子轴承，解决了球轴承静态承载能力不够的问题，在安装空间和承载能力之间提供了一个很好的折衷方案。目前，高速圆柱滚子轴承越来越多应用到电驱动桥的输入轴上。此外，该轴承还可以与球轴承结合，采用固定-浮动布置，用于中间轴上，或在转子轴和变速器轴共轴的设计中，简化轴承的布置方案，达到减重、降低系统复杂度和成本的目的。
               
02高效：低摩擦技术大幅提升系统效率
      针对变速器中间轴的应用，舍弗勒推出了拥有专利的离心盘高效球轴承。该技术结合了开式轴承和密封轴承设计的优点，创新性地采用了一个经特殊设计的离心盘来替代橡胶密封圈。离心盘与内圈一起旋转，限制了进入轴承的油量，从而减少了搅油损失。离心盘可以在污染环境下有效保护轴承，不会引起任何密封摩擦。装有这种离心盘的球轴承在运行中比密封球轴承可以减少70%的摩擦，甚至比开式球轴承减少54%的摩擦。
      舍弗勒圆锥滚子轴承已经在变速器输出轴和差速器中应用了数十年。此类轴承具有很高的承载能力，并且覆盖了很宽的功率范围。多年来，通过对轴承设计和材料的不断创新优化，舍弗勒不断降低圆锥滚子轴承的摩擦力。比如，最新的E+代圆锥滚子轴承与标准圆锥滚子轴承相比，摩擦可以减少高达77%，大幅提升了电驱动系统的效率。
                 
03高电压：独特的导流+绝缘轴承技术
      针对高压电机中的轴承应用，还要考虑电流流经轴承时带来的影响。不受控制的放电电流会导致轴承金属表面电蚀、轴承滚道出现凹槽、润滑剂的老化和轴承钢的白色腐蚀裂纹(WEC)，给轴承带来不可逆转的损伤。为避免这一情况的出现，目前主要采用导电、绝缘或两者相结合的方式。
      针对导电方案，舍弗勒开发了一种集成导电元件的高速电机轴承。它基于高速电机轴承，内圈有一个涂层套筒，导电元件与之接触。将导电功能集成到转子轴承中，可以将电流从可能发生潜在电腐蚀的地方传导出去。在绝缘方面，舍弗勒开发了一款外圈带有绝缘塑料涂层的创新轴承，相较常见的混合陶瓷球轴承或陶瓷涂层轴承方案，在达到相同绝缘性能的同时成本更低。
04减重、降摩擦：创新的轮毂轴承系列
      在减重和降低摩擦方面，轮毂轴承可以发挥重要作用。为满足不同的应用需求，舍弗勒轮毂轴承按三个主要方向进行产品开发。比如，舍弗勒低摩擦轮毂轴承较标准轴承方案相比可减少50%摩擦力矩，以内燃机车辆为例，CO2排放可以减少0.44g/km；对于电动汽车，能节省0.6%的电能。
              
      此外，舍弗勒TriFinity三列轮毂轴承在不改变轴承尺寸的情况下能承受更大的轴荷，实现更长的寿命以及更高的刚性。采用TriFinity轴承加上舍弗勒端面花键设计可以实现轮毂轴承的小型化，从而降低轴承以及密封的摩擦，优化轴承的重量并减少CO2的排放。        创新轴承是舍弗勒产品的核心组成部分，也是公司汽车业务成功发展的基础。几十年来，舍弗勒一直都是滚动轴承领域的技术开拓者和市场领导者。卓越的创新能力、精湛的制造工艺以及对系统的深入理解是舍弗勒不断推陈出新，为客户创造最大价值的关键。2022年，舍弗勒设立轴承事业部，通过发挥协同效应，缩短开发周期，持续为市场提供创新的轴承解决方案，助力汽车行业发展。

来源：内容来源于网络，版权归原作者及原出处所有，如涉及版权等问题，请及时联系我们。