新能源电驱高速轴承：技术前沿与未来展望
RIO 电 驱 动
专注于新能源汽车及三电相关领域知识和资讯的分享。
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前言
在新能源产业的蓬勃发展中，高速轴承作为关键零部件，发挥着举足轻重的作用，特别是现在电机转速越来越高的趋势下，高速轴承的性能直接关系电驱的可靠性。本文将深入探讨新能源高速轴承的组成、当前面临的技术挑战以及未来的发展趋势。
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高速球轴承的组成
高速球轴承，作为滚动轴承的一种，主要由内圈、外圈、滚珠和保持架四个基本元件构成。内圈和外圈分别固定在轴和轴承座上，滚珠则在内圈和外圈之间滚动，以减小摩擦和磨损。保持架则用于固定滚珠的位置，防止其相互碰撞和脱落。
内外圈与滚珠通常由高铬钢等优质材料制成，以确保其高强度、高硬度和高耐磨性，保持架一般用尼龙材料来保证其拖曳扭矩小。
同时，为了进一步提高轴承的性能，还会采用精密的研磨工艺和热处理技术，以减小摩擦、振动和热量产生，实现高速平稳旋转。
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目前高速轴承的挑战
尽管应用在电驱领域的高速轴承在技术上取得了显著进步，应用的转速越来越高，机械损耗越来越小，但仍面临一些亟待解决的问题：
▶ 在高速运转过程中，由于摩擦和磨损，滚珠可能会在内圈和外圈之间产生相对滑动，导致跑圈现象。这不仅会降低轴承的精度和可靠性，还会加速磨损和失效。
▶ 内外圈温差大：新能源电驱在运行过程中，由于工作环境的差异和内部热量的产生，轴承的内外圈可能会产生较大的温差。这种现象在水冷电机中经常出现，这种温差会导致轴承的滚珠应力集中，进而影响其性能和寿命。
▶ 轴电腐蚀：由于电驱电机接受的三相电是通过逆变器转化而来，轴承可能会受到电流的影响而产生电腐蚀。电腐蚀会破坏轴承的表面结构，降低其耐磨性和抗疲劳性能，轻则异响，重则轴承散架。
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未来发展趋势
针对上述挑战，新能源高速轴承的未来发展趋势将呈现以下特点：
▶ 陶瓷球轴承大规模应用：应对轴电腐蚀的最佳选择就是陶瓷球轴承，代价就是价格昂贵。其价格昂贵的主要原因就是陶瓷球的制作难度比钢球大，且产能不高，尽管已经较前几年下降，搭载陶瓷球轴承的企业也越来越多，如大众，特斯拉。但是成本还是相对较高，如果能将这个成本能进一步下探，那么相信未来能得到更多应用。
▶ 高速低损耗轴承：随着电机转速越来越高，轴承需要转速也越来越高，这对保持架是一种挑战，因为目前电机的高速轴承大部分尼龙材料，这个应用到2w以下场景问题不算很大，打算上到23000rpm后，普通的尼龙材料可能就有问题了，需要在材料上上点科技了，即不能让轴承损耗大，还要保证保持架强度。
总结
综上所述，新能源高速轴承作为新能源产业的关键零部件，其技术水平和性能将直接影响设备的运行效率和可靠性。
未来，随着材料创新、结构优化、智能化与自动化以及环保与可持续发展等趋势的推动，新能源高速轴承的性能将不断提升，为新能源产业的发展提供有力的支撑。
来源：电动新视界
