陶瓷轴承:电动汽车革命的重要部件
|
电动汽车动力总成确实有一些活动部件,其中最重要的是电机轴上使用的轴承滚珠。大多数轴承滚珠和滚动元件由钢制成,但一些高级材料专家相信有更好的选择:陶瓷,特别是氮化硅(Si3N4),最适合电动汽车的陶瓷轴承。
陶瓷轴承作为一种新材料轴承,由于其具有金属轴承所无法比拟的优良性能,抗高温、超强度等成为新材料界中的佼佼者。 在实践中,大多数陶瓷轴承都可以视为混合轴承,它们将陶瓷球与钢滚道结合在一起,纯陶瓷轴承也是可能的,陶瓷非常光滑,系统中不会有足够的摩擦。在混合轴承中,如果不加以控制,陶瓷的光滑度也会出现问题,滚珠太光滑,它们就可能变得抗润滑。 在高速精密轴承中,应用最多的是混合陶瓷球轴承。即滚动体使用热压Si3N4陶瓷球,轴承圈仍为钢圈。这种轴承标准化程度高,对机床结构改动小,便于维护保养,特别适合于高速运行场合。其组装的高速电主轴,具有高速、高刚度、大功率、长寿命等优点。 时间证明,作为轴承新材料必须具有在不同温度下的尺寸稳定性,以保证轴承在温度变化的工作环境下,保持精密的尺寸和精确的配合,在特殊环境下还必须具备抗腐蚀、抗分解能力。 说到轴承,越轻越好,氮化硅比钢轻,陶瓷轴承滚珠的重量不到钢的一半,电动汽车工程师喜欢尽可能减轻重量,但这并不是唯一的好处。 1、 摩擦系数低 油润滑的陶瓷轴承,在润滑油变稀或缺少的情况下,其润滑能力仍不低于钢轴承常用的传统润滑剂;陶瓷轴承滚珠在轴承组件内产生的摩擦更小,这意味着它们需要更少的润滑剂、更少的磨损、更少的滚道应力和更低的工作温度。 2、重量轻,长寿命 陶瓷滚动小球的密度比钢低,重量自然就轻,因此可降低转动对外圈离心的摩擦,自然陶瓷轴承的使用寿命就变长了。全陶瓷轴承的使用寿命可比全钢轴承长10-50倍,混合陶瓷轴承,寿命会比全钢轴承的寿命高3-5倍左右;使用寿命上,陶瓷轴承远远高于金属轴承。 |






