新能源汽车驱动电机的轴承选择(一)
2023年01月16日 11:41:15
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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新能源汽车在过去的一段时间已经成为一种趋势，很多电机厂或者电机工程师都开始参与设计新能源汽车中的关键驱动设备-驱动电机。
事实上，在新能源汽车广泛的被生产之前，很多汽车里的电机都是一些附属设备中使用，在新能源汽车里，电机次在驱动中取代传统的发动机，并充当了主角。
这样的设想在大思路上没有问题，但是“魔鬼存在于细节之中”，很多新能源汽车企业在驱动电机部分遇到了很多技术挑战，尤其是在驱动电机轴承这个既重要又貌不惊人的零部件上。
很多新能源汽车驱动电机厂家的工程师都来源于传统的工业电机行业。在轴承结构上，很多经验来源于普通工业电机领域。而在驱动电机的设计中，传统的工业电机轴承应用遇到了很大的麻烦。
1、转速挑战一般工业电机轴承多数都会在每分钟3000转以下。很多控制电机转速会有不同，但是对于工业电机的总数来说，这一部分并不多。
然而新能源汽车要求的驱动电机动辄在上万转。而轴承的ndm值经常高达800,000以上。这对于一般的工业电机而言，是名副其实的高转速。因此对于高转速下轴承的选型成为驱动电机工程师需要注意的问题。
高转速下轴承选择主要需要注意以下事项：①所选择轴承的机械极限转速必须满足要求。否的轴承有运转崩溃的可能。②所选择的轴承热参考转速需要满足要求。否则轴承会出现温度过高的现象。需要使用特殊的散热方式对轴承进行降温。③轴承的润滑选择必须考虑高转速的婴童条件。选择合适的基础油黏度和油脂黏度，避免高转速下的发热或者无法形成油膜的情况。④选择轴承的时候需要考虑保持架在这个转速下是否使用，通常而言质量轻的保持架具有较好的转速能力。同时需要考虑保持架强度可以满足实际应用⑤所选择的密封件是否可以保证高转速下的可靠密封。通常密封唇口过紧会带来发热，而过松会导致密封效果不好，出现油脂的泄漏问题。相应的密封件唇口的线速度不应该超过15米/秒。
2、使用温度挑战一般的工业电机在实际应用工况中温度相对稳定。但是驱动电机中的要求可以在-40摄氏度-150摄氏度的温度下稳定工作。很多汽车测试更是需要对工况进行测试，以确保轴承工作稳定。
因此需要注意：①所选用润滑脂必须在给定工作温度范围内可以保持良好的润滑状态。电机工程师通常会看润滑脂的工作温度范围。然而这是不足够的。的方法是校核这个温度范围内的卡帕系数，以确保润滑可靠。关于卡帕系数的计算，后续专门开辟文章详述。②所选择的轴承需要可以在这个宽泛的温度范围内运行。例如一般的深沟球轴承，轴承本体的热处理稳定温度为120度左右。如果长期工作与超过这个温度的环境下，轴承钢的尺寸精度，硬度等均会发生变化。因此需要格外注意。③轴承内部密封件的温度适用性也必须引起注意。过低的温度会是密封件材料硬化，过高的温度会软化密封件。通常工业电机中使用的丁腈橡胶密封件的使用温度范围为零下三十度到一百二十度。显然比驱动电机需要的温度范围窄。④轴承保持架的适用温度范围必须满足需求。通常工业电机中的普通尼龙保持架的温度范围时零下三十度到一百二十度。和密封件一样，这个温度范围比驱动电机需要的温度范围窄。需要电机工程师引起注意。
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