軸承知識
NTN新研發——面向e-Axle的“絕緣鍍膜軸承”

·在外圈的外徑和端面鍍絕緣膜,完美實現絕緣,耐電壓100V以上。

·抑制電腐蝕,迎合了車輛在節能省電背景下的高電壓趨勢。

NTN株式會社(以下簡稱NTN)面向純電(EV)和混動(HEV)車用三電系統(e-Axle)研發了耐電腐蝕的“絕緣鍍膜軸承”。為避免軸承內部通過電流,我們在軸承外圈的外徑和端面鍍了絕緣膜層,能耐100V以上電壓,具有良好的絕緣特性,很好順應了新能源車高電壓化的市場趨勢。

e-Axle用耐電腐蝕軸承(帶絕緣鍍膜的軸承)

在平行軸e-Axle中的應用例(紅圈部分)

研發背景

近年來,各行業都在推進脫碳減排,因此汽車市場也在加快研發和普及以EV與HEV為首的環保車型。這些以電機為主要動力源的汽車,都搭載了將電機,逆變器和減速機三合一的三電系統(e-Axle)。e-Axle靠電力驅動,但電流通過軸承內部時會產生電火花,導致金屬組織被腐蝕并發生剝落,因此克服漏電流導致的電腐蝕是三電系統用軸承的一個課題。

研發品的優點

耐電腐蝕性:通過對軸承外圈的外徑和端面進行絕緣鍍膜加工,減弱了通過軸承內部的電流,使其具有承受100V以上電壓的絕緣性。電機用軸承承受的電壓一般為電池電壓的10%以下,所以今后電池電壓即便增加到800V該軸承也能適應。

散熱性:因為鍍膜厚度兼顧了耐電腐蝕性和散熱性,所以和無鍍膜的標準品擁有同等的散熱性。

耐磨損性:絕緣膜摩擦系數低,耐磨性好,比起無鍍膜的標準品,可以降低外圈外徑與軸承箱內壁總磨損量的88%。固定外圈即使發生蠕變打滑現象,也能保證絕緣所需的鍍膜厚度。

•<電腐蝕試驗后的外圈軌道面>

標準品會產生電腐蝕特有的波紋板狀損傷。

標準品

研發品

另外,本次研發的絕緣鍍膜可以應用于e-Axle上的各類NTN軸承,當然也包括我司引以為傲的高速深溝球軸承。

NTN以往為解決e-Axle的電腐蝕問題,為市場提供了采用陶瓷滾動體的軸承。今后,我們會推出性價比更優秀的“帶絕緣鍍膜軸承”,為EV·HEV的進一步普及和高性能化做貢獻。

附注

•e-Axle的電腐蝕

為增加新能源車的續航,縮短電池充電時間,EV電池的電壓越來越高。預計今后將會普及800V的電池,但高電壓導致的電蝕對軸承的影響也將變大。

另外,為更高效地控制電機,逆變器的控制頻率也不斷提高,可以預見電火花的發生次數將增加,導致電蝕的發生機率也隨之上升。

•NTN面向e-Axle的商品

為延長車輛的續航,節約電能,e-Axle不斷朝小型·輕量化方向發展。小型輕量化的同時,為滿足行駛要求,電機要不斷大力矩,高功率化,那么就要求軸承具有高速性。

另一方面,隨著e-Axle的輕量化,軸承和軸承箱愈發輕薄,在載荷的附加作用下,軸承外圈易發生跑圈打滑現象。外圈跑圈打滑引發軸承磨損,磨損又引發軸承的偏心,傾斜,從而導致箱體的異響和振動,且產生的磨削粉會降低軸承的使用壽命。

在此背景下,NTN研發并提供了適應高速旋轉和軸承外圈蠕變打滑的商品,以契合e-Axle的使用環境。

•絕緣鍍膜軸承”尚未發售。

(來源:NTN)

發布時間:2023-05-31


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