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NSK成功开发面向混合动力车电机用的“超高速大直径球轴承”

2011年09年21日
~ 为低油耗与高扭矩输出做贡献 ~

日本精工株式会社(总部/东京品川区,取締役 代表執行役社長 大塚紀男、以下简称NSK)开发出了应用在汽车电机上可达到世界最高转速*1的大径球轴承,也即实现了dmn*2在200万以上的超高速运转。本产品为支撑电机的超高速运转,实现混合动力车的低油耗以及提高行驶性能做出了贡献。NSK为本产品定下了在2015年达到35亿日元的销售目标。
*1(截止至2011年7月)
*2(dmn:轴承节园直径X最高转速)

为了降低油耗,以及提高电机驱动行驶时的动力性能,混合动力系统的发展设计越来越多样化。混合动力用电机上所使用的轴承,除了为电机的高动力输出而需要能超高速运转之外,随着电机尺寸的大型化发展还增加了对轴承大直径化的需求。

NSK的混合动力车驱动电机用轴承,在保证内径160mm,外径190mm的大直径的同时,也实现了代表汽车用轴承世界最高水准的dmn200万以上的超高速运转性能。

本产品满足了追求优良的动力性能及低油耗的混合动力车用驱动电机,发电机的应用需求,为实现混合动力车的低油耗和提高行驶性能做出了贡献。

【产品特点】

本产品通过以下特长,实现了超高速运转同时也提高了耐久性。
◆  采用碳纤维强化的PEEK保持架

为了应对大直径轴承高速运转时产生的巨大离心力的影响,在汽车用轴承里首次采用碳纤维强化PEEK材料制作保持架,大幅提高了保持架的耐久能力。

◆  采用内圈引导

使用内圈的外径部作为引导面来引导冠状保持架,有效抑制了由于保持架的回转带来的振动以及滑动损伤,使超高速运转轴承的耐久性得到飞跃提高。

◆  内部设计以及长寿命化技术

通过轴承内部的沟道尺寸以及球径,球数,游隙等等的最优化设计,即使是在超高速运转下也能防止摩擦发热导致的烧结。此外,内外圈材料均采用了提高尺寸稳定性的材料和热处理技术,能有效抑制使用时尺寸和径向游隙的变化从而提高了耐久性能。

开发品的特点

实现超高速化的技术突破

轴承尺寸:
内径~φ160、外径~φ190

<产品的特点>
本产品通过以下特长,在保证内径:~φ160、外径:~φ190左右的大直径轴承尺寸的同时,也实现了作为汽车用轴承的世界最高水准的dmn200万以上的超高转速。
1. 采用碳纤维强化的保持架

为了应对大直径轴承高速运转时产生的巨大离心力的影响,在汽车用轴承里首次采用碳纤维强化PEEK材料制作保持架,大幅提高了保持架的耐久能力。
2. 采用内圈引导

使用内圈的外径部作为引导面来引导冠状保持架,有效抑制了由于保持架的回转带来的振动以及滑动损伤,使超高速运转轴承的耐久性得到飞跃提高。
3. 内部设计以及长寿命化技术

通过轴承内部的沟道尺寸以及球径,球数,游隙等等的最优化设计,即使是在超高速运转下也能防止摩擦发热导致的烧结。此外,内外圈材料均采用了提高尺寸稳定性的材料和热处理技术,能有效抑制使用时尺寸和径向游隙的变化从而提高了耐久性能。

开发品的评价结果

<实验条件>

载荷

无负荷 (仅有由于不平衡量带来的回转载荷)

外圈运转速

10,080 rpm

内圈运转速

4,255 rpm

* dmn

相当于260万 (按保持架的公转速度换算)

润滑

ATF 0.35L/min @ 90C

试验时间

60小时

<试验结果>

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