现在的汽车轴承由于结构最简单,在外观上的区别就不明显,但纵观20世纪80年代以来,轴承技术特性的历史,不难发现轴承的基本性能,是在市场需求的预期下持续不断的发展的。那么,本文就介绍一下汽车轴承技术,在低油耗方面的最新的发展。
其实为满足高效多级自动变速器,和无级变速器的市场需求,对大多数都用在变速器的深沟球轴承的功能进行了改进,包括高转速、低扭矩的应用。电动汽车的驱动电机轴承除了体积小、重量轻、寿命长之外,也面临着类似的技术要求。
通过材料、热处理、内部设计参数的改变以及密封、保持架和润滑脂的改进,达到了低扭矩、紧凑、轻量化设计的要求。驱动深沟球轴承通常是开放的轴承,没有防尘盖或密封,但目前采用接触密封,防止坚硬异物侵入润滑油,会降低轴承的常规使用的寿命。
由于密封滑动特性的影响,接触密封轴承比开式轴承具有更高的扭矩。因此,开式轴承通常用于低扭矩是关键要求的场合,随着材料热处理技术的提高,在异物入侵的环境条件下,轴承的使用寿命更加长。新开发的LE密封改进了密封材料和密封唇结构,在保证密封性能的同时获得低扭矩。
这些改进使LE密封在油润滑下的扭矩与非接触密封一样低,用于变速器或差速器的圆锥滚子轴承比深沟球轴承有更多的设计元素,因此,对这些设计参数的特性进行了研究。除了低扭矩,材料和热处理的改进也实现了长寿命。
为了改善内部设计,建立了ST系列,通过改善滚子的滑动特性来降低扭矩,这主要是通过内圈挡边的特殊形状和加工实现的。在材料、热处理改进方面,对渗碳钢进行了特殊热处理。由于这种特殊的热处理技术增加了滚道表面的残余奥氏体,有助于延长使用寿命。
随着内外圈微曲率的提高,将该技术与其他材料/热处理技术相结合进行产品研究开发,得到了ECO Top系列。此外,改变钢制保持架的设计可以明显降低润滑油的搅拌阻力,在最新系列中,ULTAGE汽车用圆锥滚子轴承通过改进凸度设计和建立批量加工技术,满足了现代混合动力、电动汽车对轻量化和紧凑化的应用要求。
ULTAGE结合了系列轴承的优点和多样性。此外,它新一代轴承的总称,以其行业领先的性能而闻名。此外,基于全球可用的轴承钢,开发了长寿命热处理FA工艺。与标准系列相比,圆锥滚子轴承具有更长的常规使用的寿命和更低的扭矩,优化接触应力分布等改进措施有助于延长常规使用的寿命。
为了防止变速器润滑油中硬异物的恶劣环境降低轴承的使用寿命,一般会用接触密封来提高抵抗异物的能力。然而,由于密封件的滑动阻力,接触密封轴承的扭矩非常大。乐密封优化了密封形状和材料,在保证接触密封效果的同时实现了低扭矩。
而这种密封成功地降低了扭矩,提高了极限线速度。通过布置在密封唇滑动区域中的弯曲微凸面的楔形压力效应,促进密封唇和内环滑动表面之间的流体润滑油膜的形成,来实现这些效果。除了常规使用的寿命长和扭矩低,传动系统中使用的圆锥滚子轴承还要求体积小,重量轻。
圆锥滚子轴承,它具备优秀能力的承载能力和速度性能,采用稳健的凸度优化技术,最大限度地提高轴承的滚动疲劳寿命。圆锥滚子轴承滚动接触区的接触应力最小化,滚子上采取了特殊凸度,减少接触区边缘的过大应力。
随着圆锥滚子轴承在汽车上的应用,特殊的凸形用于约束接触区域的边缘载荷,平衡整体接触应力分布,延长轴承的常规使用的寿命。此外,由于均匀接触应力的长寿命效应,在相同的常规使用的寿命下,轴承可以设计得更小更轻。
结论:从降低扭矩的角度回顾了汽车轴承的发展历史,正如我们从始至终通过种种技术发展推出领先于市场需求的产品一样,我们计划应对马上就要来临的更严格和快速变化的需求。希望能继续为社会做贡献,对于下一代更环保、更舒适、更有用的汽车的研发贡献依然不可或缺。